5. Интеграция национальных информационных ресурсов в мировую информационную среду.

Еще одним перспективным направлением развития системы образования является широкое внедрение методов дистанционного обучения и самообразования на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий и средств удаленного доступа к распределенным базам данных и знаний. Разработка соответствующих рекомендаций составляетпервое направление необходимых исследований.

Второе направление исследований заключается в необходимости разработки психолого-педагогического сопровождения применения ИКТ на всех уровнях образования [19].

Вместе с тем новые информационные технологии в образовании оказывают в ряде аспектов очевидные негативные влияния: (I) различный, но неравноправный доступ; (II) неоправданно высокие ожидания; (III) утрата личного общения; (IV) эквивалентность диплома работе; (V) движение к международной стандартизации [20].

Неравномерное вложение средств и заинтересованность в участии в электронном обучении окажут заметное влияние на положение дел в высшем образовании. Помимо элитарных вузов, политическое влияние которых достаточно прочно (за счет богатых выпускников и солидных фондов), остальные учреждения высшего образования окажутся в очень уязвимой позиции. Только те вузы, которые планомерно инвестируют в электронное обучение, постоянно создают программы и вступают в партнерские отношения, успешно переживут это десятилетие [21].

Перспективная система образования должна учитывать основные вызовы XXI века и связанные с ними важнейшие проблемы человека в современном и наступающем информационном обществе. К важнейшим направлениям перехода к новой образовательной концепции, которая станет основой необходимой для условий XXI века перспективной системы образования, относятся, в частности, фундаментализация образования на всех его уровнях; реализация концепции опережающего образования; широкое использование методов инновационного и развивающего образования на основе применения перспективных информационных технологий; повышение доступности качественного образования путем развития системы дистанционного обучения и средств информационной поддержки учебного процесса современными информационными и телекоммуникационными технологиями [22]. 

Целью формирования и развития информационного общества в Российской Федерации является повышение качества жизни граждан, обеспечение конкурентоспособности России, развитие экономической, социально-политической, культурной и духовной сфер жизни общества, совершенствование системы государственного управления на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий.

К числу основных задач, требующих решения для достижения поставленной цели, относятся:

формирование современной информационной и телекоммуникационной инфраструктуры, предоставление на ее основе качественных услуг и обеспечение высокого уровня доступности для населения информации и технологий;

повышение качества образования, медицинского обслуживания, социальной защиты населения на основе развития и использования информационных и телекоммуникационных технологий;

совершенствование системы государственных гарантий конституционных прав человека и гражданина в информационной сфере;

развитие экономики Российской Федерации на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий;

повышение эффективности государственного управления и местного самоуправления, взаимодействия гражданского общества и бизнеса с органами государственной власти, качества и оперативности предоставления государственных услуг;

развитие науки, технологий и техники, подготовка квалифицированных кадров в сфере информационных и телекоммуникационных технологий;

сохранение культуры многонационального народа Российской Федерации, укрепление нравственных и патриотических принципов в общественном сознании, развитие системы культурного и гуманитарного просвещения;

противодействие использованию потенциала информационных и телекоммуникационных технологий в целях угрозы национальным интересам России.

Развитие информационного общества в Российской Федерации базируется на следующих принципах:

партнерство государства, бизнеса и гражданского общества;

свобода и равенство доступа к информации и знаниям;

поддержка отечественных производителей продукции и услуг в сфере информационных и телекоммуникационных технологий;

содействие развитию международного сотрудничества в сфере информационных и телекоммуникационных технологий;

обеспечение национальной безопасности в информационной сфере.

Для решения поставленных задач государство:

разрабатывает основные мероприятия по развитию информационного общества, создает условия для их выполнения во взаимодействии с бизнесом и гражданским обществом;

определяет контрольные значения показателей развития информационного общества в Российской Федерации;

обеспечивает развитие законодательства и совершенствование правоприменительной практики в области использования информационных и телекоммуникационных технологий;

создает благоприятные условия для интенсивного развития науки, образования и культуры, разработки и внедрения в производство наукоемких информационных и телекоммуникационных технологий;

обеспечивает повышение качества и оперативности предоставления государственных услуг организациям и гражданам на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий;

создает условия для равного доступа граждан к информации;

использует возможности информационных и телекоммуникационных технологий для укрепления обороноспособности страны и безопасности государства.

26. Соединение компьютеров. Виды компьютерных сетей. Передача информации в сетях. Протоколы. Системы телеобработки данных

Исторически первыми системами распределенной обработки дан ных были системы телеобработки данных и многомашинные вычис лительные комплексы.

Системы телеобработки данных — представляют собой информационно-вычислительные системы, которые выполняют дистанционную централизованную обработку данных, поступающих в центр обработки по каналам связи.

Многомашинные вычислительные комплексы — это системы, состоящие из нескольких относительно самостоятельных компьютеров, связанных между собой устройствами обмена информацией, в част ности каналами связи.

Техническое обеспечение систем телеобработки — это совокупность технических средств, основными задачами которой являются: ввод данных в систему передачи данных по каналам связи, сопряжение каналов связи с компьютером, обработка данных и выдача результатных данных абоненту.

Наряду с техническим обеспечением, для осуществления режима телеобработки на компьютере должно быть установлено специализированное программное обеспечение, выполняющее функции: обеспечения работы компьютера в различных режимах телеобработки, управления сетью телеобработки данных, управления очередями сообщений, редактирования сообщений, обработки ошибочных сообщений и т. п.

Основным режимом обработки данных на вычислительных центрах коллективного пользования является телеобработка информации, которая может быть реализована в одном из двух режимов: в диалоговом режиме (on-line) или в режиме пакетной обработки (off-line).

Независимо от сферы применения, любая система телеобработки информации включает в себя как минимум четыре группы техничеcких средств: электронную вычислительную машину, аппаратуру передачи данных, устройство сопряжения компьютера с аппаратурой передачи данных, абонентские пункты.

 

 

 

Понятие компьютерной сети.

Компьютерные сети – это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.

Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:

        Хранение и обработка данных

        Организация доступа пользователей к данным

        Передача данных и результатов обработки пользователям

Эффективность  решения перечисленных задач обеспечивается:

        Дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам

        Высокой надежностью системы

        возможностью оперативного перераспределения нагрузки

        специализацией  отдельных узлов сети для решения определенного класса задач

        решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети

        возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети

 

Виды компьютерных сетей.

Компьютерные сети, в зависимости от охватываемой территории, подразделяются на:

        локальные (ЛВС ,LAN-Local Area  Network)

        региональные (РВС,MAN – Metropolitan Area Network)

        глобальные(ГВС, WAN – Wide Area Network)

 

В локальной сети абоненты находятся на небольшом (до 10-15 км) расстоянии. К ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д.

РВС связывают абонентов города, района, области.

Глобальные сети соединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, расположенных в разных странах, или разных континентах.

 

По признакам организации передачи данных компьютерные сети можно разделить на две группы:

*   последовательные;

*   широковещательные.

В последовательных сетях передача данных осуществляется последовательно от одного узла к другому. Каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все виды сетей относятся к этому типу. В широковещательных сетях в конкретный момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию.

 Топологии компьютерных сетей

Топология представляет физическое расположение сетевых компонентов (компьютеров, кабелей и др.). Выбором топологии определяется состав сетевого оборудования, возможности расширения сети, способ управления сетью.

Существуют следующие топологии компьютерных сетей:

*   шинные (линейные, bus);

*   кольцевые (петлевые, ring);

*   радиальные (звездообразные, star);

*   смешанные (гибридные).

Практически все сети строятся на основе трех базовых топологий: топологии «шина», «звезда» и «кольцо». Базовые топологии достаточно просты, однако на практике часто встречаются довольно сложные комбинации, сочетающие, свойства и характеристики нескольких топологий.

В топологии «шина», или «линейная шина» (linear bus), использу ется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому подключены все компьютеры сети. Эта топология является наиболее простой и распространенной реализацией сети.

Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, производительность сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, тем медленнее сеть.

Зависимость пропускной способности сети от количества компьютеров в ней не является прямой, так как, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество других факторов: тип аппаратного обеспечения, частота передачи данных, тип сетевых приложений, тип сетевого кабеля, расстояние между компьютерами в сети.

 «Шина» является пассивной топологией — компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не передают их от отправителя к получателю. Выход из строя какого-либо компьютера  не оказывает влияния на работу всей сети. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы с последующей передачей их по сети.

 

Основой последовательной сети с радиальной топологией (топологией «звезда») является специальный компьютер — сервер, к которому подключаются рабочие станции, каждая по своей линии связи.

Вся  информация передается через сервер, в задачи которого входит ретрансляция, переключение и маршрутизация информационных потоков в сети. Такая сеть является аналогом системы телеобработки, в которой все абонентские пункты содержат в своем составе компьютер.

Недостатками такой сети являются: высокие требования к вычислительным ресурсам центральной аппаратуры, потеря работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры, большая протяженность линий связи, отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации  Если выйдет из строя рабочая станция (или кабель, соединяющий ее с концентратором), то лишь эта станция не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные рабочие станции в сети этот сбой не повлияет.

При использовании топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются в одном направлении и проходят через каждый компьютер. Каждый компьютер является повторителем, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.

Передача информации в сети Интернет

Передача информации

В Интернете используются два основных понятия: адрес и протокол. Свой уникальный адрес имеет любой компьютер, подключенный к Интернету. Даже при временном соединении компьютеру выделяется уникальный адрес. В любой момент времени все компьютеры, подключенные к Интернету, имеют разные адреса. Так же, как почтовый адрес однозначно определяет местонахождение человека, адрес в Интернете однозначно определяет местонахождение компьютера в сети.

Что такое протокол?

В общем случае протокол - это правила взаимодействия. Например, дипломатический протокол предписывает, как поступать при встрече зарубежных гостей или при проведении приема. Так же сетевой протокол предписывает правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Стандартные протоколы заставляют разные компьютеры "говорить на одном языке". Таким образом осуществляется возможность подключения к Интернету разнотипных компьютеров, работающих под управлением различных операционных систем.

Протоколы - это стандарты, определяющие формы представления и способы пересылки сообщений, процедуры их интерпретации, правила совместной работы различного оборудования в сетях . 

Описать в одном протоколе все правила взаимодействия практически невозможно. Поэтому сетевые протоколы строятся по многоуровневому принципу. Например, на нижнем уровне описываются правила передачи небольших порций информации с одного компьютера на другой, так как отслеживать правильность передачи небольших частей информации значительно проще. Если какая-то часть информации была искажена помехами при передаче, то на этом уровне запрашивается повтор передачи только искаженной части. Протокол следующего уровня описывает, как большие массивы данных разбить на небольшие части и собрать обратно. При этом небольшие части пересылаются с помощью протокола нижнего уровня. На следующем, более высоком уровне описывается передача файла. При этом используются протоколы нижних уровней. Таким образом, для реализации нового протокола высокого уровня в Интернете не требуется знать особенности функционирования сети, а надо уметь пользоваться протоколами более низкого уровня.

Аналогию многоуровневых протоколов можно найти в повседневной жизни. Например, вы можете передать текст документа во время разговора по телефону. При этом вам совершенно необязательно знать, как работает телефонная сеть. Вы знаете, что надо просто набрать номер и ждать, когда другой человек снимет трубку.  Для передачи изображения документа можно воспользоваться факсом. Вы вставляете документ в факс-аппарат, набираете телефонный номер другого факс-аппарта и передаете документ. При этом вы можете даже не задумываться о том, как изображение документа передается по телефонным линиям. Вы просто пользуетесь протоколом высокого уровня: "вставить документ в факс-аппарат, набрать номер, нажать кнопку Старт на факс-аппарате". При этом вы воспользовались, по крайней мере, еще двумя уровнями протоколов: протоколом функционирования телефонной сети и протоколом передачи факсов.

Точно так же в Интернете имеется несколько уровней протоколов, которые взаимодействуют друг с другом. На нижнем уровне используются два основных протокола : IP - Internet Protocol (Протокол Интернета) и TCP - Transmission Control Protocol (Протокол управления передачей). Так как эти два протокола тесно взаимосвязаны, то часто их объединяют, и говорят, что в Интернете базовым протоколом является TCP/IP. Все остальные многочисленные протоколы строятся на основе именно протоколов TCP/IP. 

Протокол TCP

Протокол TCP разбивает информацию на части (пакеты) и нумерует все эти части, чтобы при получении можно было правильно собрать информацию. Так же при разборке деревянного сруба нумеруют бревна, чтобы быстро собрать дом в другом месте. Далее с помощью протокола IP все части передаются получателю, где с помощью протокола TCP проверяется, все ли части получены. Так как отдельные части могут путешествовать по Интернету самыми разными путями, то порядок прихода частей может быть нарушен. После получения всех частей TCP располагает их в нужном порядке и собирает в единое целое.

Протокол IP

Для протокола TCP не имеет значения, какими путями информация путешествует по Интернету. Этим занимается протокол IP. Точно так же, как при перевозке отдельных пронумерованных бревен не важно, какой дорогой их везут. К каждой полученной порции информации протокол IP добавляет служебную информацию, из которой можно узнать адреса отправителя и получателя информации. Если следовать аналогии с почтой, то данные помещаются в конверт или пакет, на котором пишется адрес получателя. Далее протокол IP так же, как и обычная почта, обеспечивает доставку всех пакетов получателю. При этом скорость и пути прохождения разных конвертов могут быть различными. Интернет часто изображают в виде размытого облака. Вам не известны пути прохождения информации, но правильно оформленные IP - пакеты доходят до получателя.