Сетевые узлы в инфраструктуре современного информационно-индустриального общества

Введение
В инфраструктуре современного информационно-индустриального общества сети связи занимают одно из ключевых мест. Это вызвано возрастающей ролью информационной науки в сферах управления, обороны, безопасности, охраны правопорядка. Составляющая взаимоувязанной сети связи современного общества обеспечивает доставку информационных потоков, что, в свою очередь, представляют собой комплекс технологически сопряженных сетей связи общего пользования и ведомственных сетей, предназначенных для предоставления услуг связи на определенной территории.
Сети связи имеют большое значение в современном обществе, так как их нормальная работа обеспечивает управление хозяйственной и иной деятельностью в любых условиях. Разработка соответствующей методологии оптимизации проектных решений сетевых узлов, учитывающей взаимодействие сети связи определенного назначения с окружающей средой, является актуальной задачей в изучении линейных сооружений.
Целью изучения выступает реализация комплексного технико-экономического учета линейных сооружений связи на основе концептуальной модели автоматизированной информационной системы с привлечением аналитических возможностей современных геоинформационных систем.
На первое место выходят проблемы анализа структурной надежности и других показателей живучести сетей связи, устойчивых к повреждению элементов непредвиденными природными факторами. Непосредственно, предметом изучения выступает создание так называемых сетевых узлов линейных сооружений определенного назначения, функционирующих в условиях разнообразных факторов с высокой степенью неоднородности.
Одной из важнейших задач является обеспечение устойчивого функционирования этих сетей в нормальных и чрезвычайных условиях, обусловленных влиянием непреднамеренных факторов.
Поставленные задачи в данной работе с заданной структурной надежностью по критерию связности можно сформулировать следующим образом:
- рассмотреть основные проблемы организации технико-экономического учета линейных сооружений в отрасли;
- проведение системного анализа предметной области в сети связи;
- построение концептуальной модели информационной системы сетевых узлов;
- изучить методы решения пространственных задач по планированию сети с использованием технологий информационных систем.
Сети связи отличаются широкой разветвленностью, охватывают большие территории и обслуживают управление различными структурами и само общество.
ХАРАКТЕРИСТИКА СЕТЕВЫХ УЗЛОВ
В последнее время наблюдается увеличение объёмов целевой продукции (информация, энергия, продукт), потребляемой в промышленности, сельском хозяйстве и коммунально-бытовом обслуживании населения. В связи с этим возникает необходимость построения так называемых сетевых связей различного назначения.
Сеть любой связи строятся в соответствии с планом развития и координации всеувязанной сети связи, которая осуществляется на основе единой технической политики с максимальной автоматизацией и компьютеризацией с целью удовлетворения потребности народного хозяйства и населения в передаче всех видов информации по всей территории страны или региона. Иными словами, происходит объединение в одно целое средств электрической связи всех ведомств и министерств (кабельные, радиорелейные, оптические, воздушные, радиолинии, ионосферные линии и каналы), направляя их развитие по единому плану. Также объединяются все сети магистральной, зоновой (областной), сельской и городской связи, обеспечивая их развитие в едином автоматизированном комплексе с единой нумерацией и коммутацией. Это позволяет в перспективе каждому одной локации иметь автоматическую связь с любым другим абонентом другого местонахождения.
Сеть обеспечивает передачу всех видов современной информации: телефонную, телефаксную, телевизионную, видеосвязь, сигналы автоматического управления, данные компьютеров и прочее. Предполагается, что в дальнейшем передача всех видов информации будет осуществляться едиными методами на основе единых технических решений.
В инженерном отношении сеть представляет собой широко разветвленную сеть каналов связи с большой пропускной способностью и высокой верностью передачи информации. Сеть базируется на целесообразно размещенных по стране узлах автоматической коммутации, соединенных между собой большими точками каналов связи. Она включает электронно-вычислительные центры, в которых информация обобщается и систематизируется.
Сетевые узлы компьютерной сети
Компьютерная сеть может быть локальной и глобальной, а также состоять из двух и более компьютеров, поскольку максимальное количество компьютеров в сети не ограничивается.
Локальная компьютерная сеть - это небольшая сеть компьютеров, имеющих непосредственное соединение между собой. Устройства в такой сети могут обмениваться информацией, общаться между собой, передавать команды и данные. Такие сети используются для установки соединения между узлами сети для передачи информации, для настройки коммуникации, удаленного управления, передачи файлов, обмена информацией и управления периферийными устройствами не с одного устройства, а с любого компьютера в сети

. Это существенно расширяет возможности компьютеров и позволяет наладить коммуникации не с одним устройством, а со всеми устройствами в сети одновременно.
Если компьютерная сеть выходит за рамки одного помещения или здания и содержит в себе большое количество узлов, находящихся на разном расстоянии в разных городах, то такая сеть называется глобальной.
Узел или хост в компьютерной сети - это любое устройство, соединенное с другими устройствами этой сети, и являющееся ее частью. Такими устройствами могут быть как отдельные компьютеры, мобильные телефоны и другие физические устройства (коммутаторы, маршрутизаторы, телевизоры и так далее), так и виртуальные устройства, которые функционируют как узлы сети в пределах одного или нескольких физических устройств. Например, некоторые услуги хостинга и различные облачные сервисы могут быть построены по принципу виртуальных узлов сети.
Другими словами, мы называем узлом сети что угодно, что имеет свой отдельный IP-адрес в пределах сети и является частью этой сети, то есть, соединено с другими узлами сети и может устанавливать с ними соединение и участвовать в процессах передачи информации, (например, компьютер, терминал или другое устройство, подключенное к сети).
Каждому узлу присваивается уникальный адрес, позволяющий другим узлам сети связываться с ним по каналам передачи данных. Узлы сети бывают трех типов: оконечный узел, расположенный в конце только одной ветви; промежуточный узел, расположенный на концах более чем одной ветви; смежный узел, соединенный, по крайней мере, одним путем, не содержащим никаких других узлов.
Самое главное то, что каждый узел (хост) в сети будет иметь свой отдельный IP-адрес. Таким образом компьютер приходит к общению при помощи ІР адресов, но упрощает пользователю запоминание данных, необходимых для подключения к узлу в сети. Однако если компьютер подключается к глобальной сети, через специальный маршрутизатор, он виден для других пользователей сети под тем же адресом, что и у маршрутизатора. Адрес узла в сети может быть как статическим (постоянным), так и динамическим (изменяющимся).
Если коммуникация хотя бы между двумя узлами будет повреждена - сеть не сможет функционировать, а обнаружить поломку будет крайне сложно, так как не понятно где именно происходит обрыв. В случае использования кругового подключения надежность системы увеличивается, подключение не усложняется, однако найти повреждение все также будет крайне сложно.
Наладить общение между людьми в разных точках мира, дать доступ к любым знаниям и учебным материалам людям в любом уголке земного шара, открыть возможности обмена информацией, передачи данных на большой скорости, создать различные развлечения - все это может сеть компьютерных узлов.
ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ СВЯЗИ
Сетевые связи по своей иерархической структуре, включают множество узлов, связанных между собой определенным образом. Сети делятся на первичные и вторичные.
Под первичной сетью понимается совокупность сетевых узлов, сетевых станций и линий передачи, образующих типовые каналы передачи и типовые групповые тракты. Вторичная сеть - совокупность коммутационных станций, узлов коммутации, оконечных абонентских устройств и каналов вторичной сети, организованных на базе каналов передачи первичной сети. Иными словами, первичные сети связи снабжают вторичные сети каналами передачи и физическими цепями, а вторичные сети связи обеспечивают транспортировку, коммуникацию и распределение сигналов в службах электросвязи.
Первичная сеть связи как основа системы электросвязи определяет ее главные качественные характеристики: устойчивость, надежность, живучесть, пропускную способность, управляемость и технико-экономические показатели. В настоящее время эти сети, отличающиеся широкой разветвленностью и предназначенные для передачи всех видов информации, базируются на кабельных (коаксиальных, симметричных и волоконно-оптических), радиорелейных (прямой видимости и тропосферных), спутниковых и воздушных линиях передачи.
Сети связи для нужд обороны, безопасности и охраны правопорядка, то есть вторичные сети, обычно создаются на базе каналов сетей связи общего пользования и ведомственных сетей, предоставляемых спецпотребителями. При этом ведомственные сети и сети связи, организованные в интересах управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка, представляют собой сети ограниченного пользования и технологически взаимодействуют с сетями общего пользования. Под взаимодействием следует понимать совместное функционирование сетей электросвязи с целью выполнения общих задач, решаемых с их помощью.
Основой сети служат современные кабельные магистрали в гармоничном сочетании с радиорелейными и развивающимися спутниковыми линиями.
Принципы построения сетей связи
Сеть связи состоит из трех частей: систем передачи информации (линий и аппаратуры), устройств (систем) коммутации и оконечных устройств.
По капитальным затратам наибольший удельный вес занимают линейные сооружения и аппаратура передачи информации, поэтому очень важно выбрать оптимальный вариант построения сети - структуру сети