21. Понятие технического обеспечения. Состав комплекса технических средств (ктс) в исэ
Техническое обеспечение (ТО) — совокупность, включающая в себя комплекс технических средств (КТС), оргтехнику, вспомогательное оборудование, методические материалы по созданию и функционированию ТО и персонал, осуществляющий монтаж, наладку и обслуживание КТС.
Комплекс технических средств (КТС) является технической базой ИСЭ и представляет собой совокупность, взаимосвязанных единым управлением технических средств сбора, накопления, обработки, передачи, вывода и представления информации.
К КТС предъявляются следующие требования:
минимизация трудовых и стоимостных затрат на решение задач ИСЭ;
реализация интегрированной обработки информации за счет единой информационной базы для решения различных задач ИСЭ;
информационная, техническая и программная совместимость различных технических устройств;
обеспечение пользователей связью через коммуникационные устройства;
высокая надежность;
наличие защиты информации от несанкционированного доступа;
открытость архитектуры КТС, т.е. перспектива включения в его состав новых более совершенных технических средств по мере освоения их промышленностью;
минимизация капитальных затрат на приобретение КТС и их эксплуатацию и т.д.
ИСЭ базируется на организации локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия. Комплекс технических средств локальной вычислительной сети состоит, как правило, из следующих компонентов:
1. В качестве рабочего места используются ПК или терминальные устройства, называемые рабочими станциями или узлами сети (терминал – это устройство для связи удаленного пользователя с центром обработки или другим пользователем). Под узлом сети можно также понимать любое устройство, непосредственно подключенное к передающей среде сети;
2. Сетевые адаптеры – устройства для подключения ПК в ЛВС;
3. Сервер или несколько серверов (в одноранговых сетях сервер отсутствует). При использовании нескольких серверов в ЛВС для повышения производительности, надежности, отказоустойчивости сети практикуется объединение серверов в группы – домены, которые работают под управлением сетевой операционной системы. При этом ресурсы и нагрузки распределяются между серверами, организуется эффективная защита информации, пользователь, просматривая сеть в поисках доступных ресурсов, видит сеть, сгруппированную в домены, а не разбросанные по всей сети серверы (рис. 7).
4. Периферийное сетевое оборудование (сетевые принтеры, концентраторы, коммутаторы, мосты, маршрутизаторы и т.д.)
5. Каналы связи – физическая среда для передачи информации между рабочими станциями или узлами сети.
Рисунок 7 – Организация домена в ЛВС
В качестве каналов связи в ЛВС используются витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптический или оптоволоконный кабель, беспроводные технологии организации каналов связи.
Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Самый простой вариант витой пары – телефонный кабель. Витые пары имеют различные характеристики, определяемые размерами, изоляцией и шагом скручивания. Дешевизна и небольшая масса этого кабеля делает ее достаточно популярной для ЛВС. Основные недостатки витой пары – плохая помехозащищенность, простота несанкционированного подключения, ограничения на количество станций в сети. Технологические усовершенствования позволяют повысить скорость передачи и помехозащищенность (экранированная витая пара), но при этом возрастает стоимость этого типа передающей среды (рис. 8).
Рисунок 8 – Витая пара
Коаксиальный кабель представляет собой многожильный кабель с хорошей изоляцией. По сравнению с витой парой он обладает высокой механической прочностью, помехозащищенностью и более высокой скоростью передачи информации. Для промышленного использования выпускаются два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно дешевле. В современных ЛВС коаксиальный кабель получил значительное распространение (рис. 9).
Рисунок 9 – Типы коаксиальных кабелей
Оптоволоконный кабель состоит из световодов, выполненных из кварцевого стекла толщиной в человеческий волос, помещенных в изоляционное покрытие. Имеет высокую скорость передачи информации. Он на подвержен действию электромагнитных полей, полностью пожаро- и взрывобезопасен, практически не имеет излучения. Последнее свойство позволяет использовать его в сетях, требующих повышенной секретности информации. По сравнению с предыдущими типами передающей среды он имеет следующие недостатки: дороговизна, сложности технологии сращивания кабеля, возможность передачи информации только в одном направлении, необходимость иметь дополнительное оборудование (модемы) для преобразования световых сигналов в электрические и т.д. (рис. 10).
Рисунок 10 – Оптоволоконный кабель
Беспроводные технологии организации каналов связи
Радиосреда в ЛВС в настоящее время получает широкое распространение за счет внедрения, так называемой, технологии беспроводных сетей Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Главное достоинство радиоканала – отсутствие кабеля за счет чего возможно обслуживать мобильные рабочие станции.
Bluetooth,(переводится как синий зуб, в честь Харальда Синезубого – короля Дании и Норвегии) – производственная спецификация беспроводных персональных сетей. Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные ПК, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе до 10-100 метров друг от друга (дальность очень сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях (рис. 11).
Рисунок 11 – Возможное использование Bluetooth
WI-FI (от Wireless Fidelity – высокая точность беспроводной передачи данных) – это современная беспроводная технология соединения ПК в ЛВС и подключения их к Internet.
WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) – телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных ПК до мобильных телефонов).
Технологии Wi-Fi и WiMAX имеют различные области применения. WiFi является технологией, в основном предназначенной для организации небольших беспроводных сетей внутри помещений и построения беспроводных мостов. Технология WiMAX, в совою очередь, предназначена для организации широкополосной связи вне помещений и для организации крупномасштабных сетей (рис. 12).
Рисунок 12 – Использование Wi-Fi и WiMAX
Передача данных в микроволновом диапазоне использует высокие частоты и применяется как на коротких, так и на больших расстояниях. Главное ограничение заключается в том, чтобы передатчик и приемник были в зоне прямой видимости. Используется в местах, где использование проводных технологий затруднено.
Инфракрасные технологии функционируют на очень высоких частотах, приближающихся к частотам видимого света. Они могут быть использованы для установления двусторонней или широковещательной передачи на близких расстояниях. При инфракрасной связи обычно используют светодиоды для передачи инфракрасных волн приемнику. Инфракрасная передача ограничена малым расстоянием в прямой зоне видимости.