книги из ГПНТБ / Белоногов Г.Г. Автоматизированные информационные системы

О бщ ая характеристика средств обмена данными в А С У

Следующей группой технических средств АСУ явля­ ются средства обмена данными. Часто эти средства объ­ единяют общим названием «система обмена данными» (СОД). Основное назначение СОД состоит в обеспече­ нии обмена информацией между ЭВМ и ее абонентами. ЭВМ, которые используются в АСУ, должны сопрягаться с так называемыми телекодовыми каналами связи. Ви­ ды и количество обслуживаемых телекодовых каналов зависит от характеристик всей системы и особенностей организации работы СОД. Основными элементами СОД являются каналы связи (проводные, кабельные, радио, радиорелейные, спутниковые, тропосферные и др.) и ап­ паратура распределения и передачи информации.

Система обмена данными может иметь различную структуру. Одним из вариантов построения сети связи является соединение прямыми направлениями связи каж­ дого абонента системы со всеми остальными (за исклю­ чением тех, с которыми нет необходимости обмениваться информацией). В простейшем случае направление связи может состоять из одного канала, однако обычно оно представляет собой совокупность нескольких каналов независимых линий связи, соединяющих корреспонди­ рующие объекты. В общем случае для системы, объеди­ няющей N объектов, потребуется создать N (N—1)/2 дуп­ лексных направлений (направлений, обеспечивающих двусторонний обмен). Количество каналов в каждом направлении определяется потоками информации меж­ ду абонентами, надежностными характеристиками кана­ лов и требованиями к процессу взаимообмена.

Достоинством описанного варианта построения систе­ мы обмена данными является его простота, но он имеет и ряд существенных недостатков. К их числу следует отнести необходимость иметь в системе большое коли­ чество каналов связи и низкий коэффициент йх исполь­ зования (в связи с тем, что каналы закреплены за опре­ деленными абонентами). Кроме того, наличие большого количества направлений связи на отдельных объектах требует сосредоточить на них большой объем оконечной аппаратуры, что создает трудности, связанные с раз­ мещением и эксплуатацией прямых закрепленных (не­ коммутируемых) каналов связи. При наличии прямых

зев

коммутируемых каналов этот последний недостаток не играет существенной роли.

Другой вариант системы обмена данными может быть

всех) транзитный объект, который в ряде случаев может быть совмещен с объектом АСУ. В этом случае функция управления существенно упрощается за счет перенесения функций коммутации на транзитный объект — коммута­ ционный центр.

Основным преимуществом радиальной структуры по сравнению с первым вариантом организации СОД явля­ ется меньшая протяженность каналов связи. Причем с увеличением числа объектов в системе выигрыш в про­ тяженности линий связи растет. Основным недостатком радиальной сети является ее низкая живучесть, так как выход из строя транзитного объекта ■приводит к нару­ шению функционирования всей системы. Повышение жи­ вучести возможно за счет резервирования коммутацион­ ного центра и каналов связи на направлениях обмена с основными и резервными транзитными объектами.

Анализ территориальных структурных схем АСУ по­ казывает, что обычно объекты АСУ, будучи распределе­ ны по обширной территории, концентрируются в отдель­ ных ее районах. В этом случае целесообразно строить сеть связи по радиально-узловому методу, когда каждый район обслуживается самостоятельным территориальным коммутационным центром, а последние соединены между собой магистральными направлениями связи. Территори­ альные коммутационные центры соединяются не непо­ средственно, а через общий центр коммутации, обычно называемый главным. Главный коммутационный центр помимо территориальных центров может обслуживать и объекты системы. Переход к двум уровням коммутации обеспечивает выигрыш в протяженности магистральных линий связи, но при этом снижается живучесть системы.

Как уже говорилось выше, для повышения живучести необходимо резервировать все элементы системы, в том числе и коммутационные центры и направления обмена данными. В частности, например, для наиболее важных объектов АСУ могут использоваться прямые каналы,

атерриториальные центры могут соединяться не только

сглавным, но и между собой.

301

Система обмена данными, построения с использовани­ ем центров коммутации, является наиболее экономичной. Такая система способна обеспечить высокую надежность (достоверность) передачи информации и автоматическую регулировку загрузки централизованно используемых ка­ налов связи. Объем оборудования, устанавливаемого на объектах АСУ, сокращается. Дополнительные матери­ альные затраты на создание центров коммутации сооб­ щений компенсируются той экономией, которая получа­ ется в результате сокращения требуемого числа каналов связи и оборудования, устанавливаемого на объектах АСУ. Наибольший эффект достигается в АСУ с большим числом абонентов, особенно когда они находятся на зна­ чительном удалении друг от друга.

В качестве примера системы обмена данными в АСУ, построенной согласно изложенным принципам, можно привести автоматизированную систему передачи данных США «Автодин». Основу этой системы составляют 19 центров коммутации, расположенных в различных ме­ стах земного шара, и линии связи общей протяженно­ стью свыше тридцати миллионов каналокилометров. Каждый центр коммутации обслуживает до 200 абонен­ тов. Основным оборудованием центров коммутации явля­ ются ЭВМ.

Наиболее полной характеристикой систем типа «Автодин» является время передачи сообщения. Это вре­ мя в значительной степени определяется возможностями центра коммутации, который регулирует процесс переда­ чи сообщения в зависимости от состояния каналов, их загрузки и установленных приоритетов для передаваемых сообщений. В системе «Автодин» максимальная задерж­ ка на центре коммутации при отсутствии занятости або­ нента—получателя не превышает нескольких секунд. Дру­ гой не менее важной характеристикой системы обмена данными является достоверность передачи сообщений. Для системы «Автодин» достоверность передачи сооб­ щений— не более одной ошибки на 10 млн переданных двоичных знаков.

Требования по достоверности передачи сообщений между абонентами СОД АСУ обосновывают, исходя из общих требований к достоверности функционирования всей системы. При этом СОД является одним из элемен­ тов, определяющим общую достоверность. Требования по достоверности определяются не только вероятностью без­

302

304

табл. 7.1, за исключением номера 131 табл. 1, который представляет все количествен­ ные числительные (131—140 табл. 7.1).

** Словарь включал около 4000 наиболее часто встречающихся основ слов.

3 0 5

306

венных кодов основ, упорядоченный по возрастанию их длины и по алфавиту. Каждая основа сопровождается цифровыми индексами, определяющими характер изменения форм слова в различных кон­ текстных окружениях; кроме того, каждой основе слова ставится в соответствие номер ее смыслового эквивалента. Номера смысловых эквивалентов обозначают классы эквивалентных слов, т. е. группы слов, способных замещать друг друга при трансформациях словосо­ четаний.

Цифровые индексы состоят из номеров флективных классов (трехразрядные восьмеричные числа) и номеров основоизменитель-

флективного класса и один номер основоизменительного класса, а для омонимичных основ может быть указано несколько сочетаний номе­ ров флективных и основоизменительных классов. Если слово имеет

307

Т а б л и ц а 2

М аш и н н ы й словарь основ слов (фрагмент ы)

303

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

309