Учебно-методическое пособие по курсу Архитектура информационных систем

2

3

План УМД на 2014/2015 уч.г.

Учебно-методическое пособие по курсу

АРХИТЕКТУРА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Составитель М.Н.Беленькая, доцент

Издание утверждено советом факультета ИТ. Протокол № 9 от 22.05.2014г.

Рецензент С.Т.Малиновский

4

Общие замечания

Целью преподавания дисциплины АИС по направлению 230400 и 090900 является теоретическая и практическая подготовка, которая должна обеспечить получение у студентов углубленных представлений о методах создания архитектуры информационных систем, способах их реализации. В результате изучения дисциплины студенты должны:

Знать – функции и задачи специалиста в области создания информационных систем, типы информационных систем, различные модели управления и их назначение, протоколы и стандарты создания информационных систем, особенности архитектуры кабельных систем, сетевых систем, операционных систем и СУБД.

Уметь – анализировать проблемы безопасности в информационных системах и применять средства защиты от несанкционированного доступа, определять проблемы потери производительности в информационных системах и применять способы ее повышения, реализовывать методы архивирования и восстановления, методы сопровождения и эксплуатации информационных систем.

Иметь представление – о способах программирования и проектирования различных информационных систем, архитектуре систем на базе ЦОД, серверов приложений и WEB - интеграции.

Для данной дисциплины обеспечивающими являются следующие предметы : основы сетевых технологий, операционные системы, базы данных, архитектура ЭВМ, языки программирования, структурированные кабельные системы, технология программирования, проектирование информационных систем, информационная безопасность и защита информации, корпоративные информационные системы.

Для изучения дисциплины предусмотрены следующие виды учебных занятий: лекции, лабораторные работы, практические занятия, самостоятельная работа студентов домашнее задание, консультации.

Методические указания отражают содержание разделов программы курса, примерную тематику лабораторно-практических работ, основные понятия, контрольные вопросы для подготовки к экзамену, домашнее задание для самостоятельной работы студента. По курсу выполняется комплекс лабораторно-практических работ, самостоятельная домашняя работа, сдается экзамен.

5

1.Содержание лекционного курса

1.Общие понятия ИС, состав ИС, виды ИС (CRM, MES, ERP, MS, NMS, BSS, OSS), основные определения, понятие подсистемы и виды прикладных подсистем.

2.Понятие гетерогенной ИС, понятие открытой ИС, протоколы, стандарты, стандарт управления предприятием MRP, интерфейсы, стандартизирующие организации. Стандарты работы ИС операторов связи. Стандарты методов внедрения.

3.Понятие модели, модель OSI, Internet, FCAPS, IEEE, ONC, eTOM.

4.Системное программное обеспечение ИС, виды ОС, распределенные ОС, специализированные ОС, СУБД, ОС сетевых устройств, понятие сервера, виды серверов, среда и управление ИС.

5.Понятие базы данных, концептуального, логического и физического проектирования.

Методы концептуального проектирования, задачи и бизнес процессы. Понятие поисковой системы и ее отличие от БД.

6.Проектирование ИС. Этапы проектирования, технический аудит, понятие проекта и рабочего проекта, экспертизы проекта, этапы внедрения ИС. Технологии концептуального проектирования . UML, Edwin, NGOSS.

7.Аппаратное обеспечение ИС. Требования к аппаратному обеспечению. Виды I/O подсистем, технология RAID, понятие физического проектирования и методы доступа к данным.

8.Типы данных. Кодирование данных. Виды и цели кодирования. Сжатие данных. Линейные коды (NRZI, MLT3, PAM). Понятие слова. (4b/8b. 8b/10b. 64/66). Мультиплексирование. Понятие FDM, TDM и WDM мультиплексирования.

9.Среды передачи. Категории витой пары. Типы оптоволокна. Особенности создания оптоволоконных сред передачи. Виды беспроводных технологий.

6

10.Структурированные кабельные системы зданий и кампусов корпоративных ИС. Стандарты EIA/TIA 568-606. Понятие PAN, LAN и MAN.

11.Топологии современных компьютерных систем. Методы доступа в канал. Технологии коммутации. Методы пакетной коммутации. Дейтаграммы и виртуальные каналы.

12.Связь сегментов сетей между собой. Понятие хаба, коммутатора, роутера и шлюза. Типы маршрутизации мостов. Типы коммутации коммутаторов. Типы протоколов маршрутизации.

13.Архитектура удаленного доступа к/из ИС. Понятие последней мили. Способы ее организации. Понятие PSTN. Технологии ISDN, xDSL, FTTx, PON.

14.Реализация технологии 100-Base Ethernet. Реализация канального уровня LLC. Реализация PHY, MII. Реализация контроля соединения и контроля скорости.

15.Стандарты !000 Base, 10Gbase, 40/100 Gbase-Ethernet. Среды передачи и архитектура.

16.Архитектуры web-приложений, история возникновения, особенности и необходимые компоненты. Проблемы мультимедийных web-систем и проблемы защиты от несанкционированного доступа.

17.Архитектура ИС на базе сетей хранения данных (SAN). История, сетевые протоколы, стандарты, топологии. Программное обеспечение.

18.Сервис - ориентированная архитектура (SOA). Облачные ИС и сервисы. Понятие ЦОД, техническое и программное обеспечение ЦОД.

7

2.Примерная тематика лабораторных занятий

1.Создание элементов структурированной кабельной системы. Горизонтальная подсистема.

2.Способы соединения компьютеров в ИС. Создание нуль-модема и кросс-корда.

3.Создание элементов структурированной кабельной системы. Подсистема рабочего места. Способы маркировки и документирования.

4.Способы диагностики и тестирования кабельных систем на основе витой пары.

5.Способы создания оптоволоконных кабельных систем при помощи механического сплайсирования.

6.Проблема конфигурации ИС. Параметризация ОС коммутатора. Задания базовых параметров ОС.

7.Вопросы сопровождения ИС. Защита от несанкционированного доступа. Авторизация, аутентификация и аудит.

8.Управление ИС. Создание управляющей виртуальной сети. Способы реализации управляющих эмуляционных продуктов.

9.Диагностика сетевых систем на базе протоколов TCP/IP. Утилиты

PING и Traceroute.

3.Примерная тематика практических занятий

1.Архитектура систем электронного документооборота и систем управления персоналом.

2.Архитектура систем управления производством и систем взаимоотношений с клиентом.

3.Архитектура систем управления предприятием и систем сопровождения бизнесом.

4.Архитектура систем сетевого управления и систем сопровождения операторов связи.

5.Архитектура систем биллинга и платежных систем для осуществления удаленных платежей.

8

5. Домашнее задание

Самостоятельная работа студентов, выполняемая в виде функциональных схем и пояснительной записки к ним, на выбранную тему.

Тема домашнего задания:

-Архитектура кабельной системы кафедры МСиУС.

-Архитектура сетевой системы кафедры МСиУС.

-Архитектура системно-технологических процессов кафедры МСиУС.

-Архитектура средств защиты от НСД кафедры МсиУС.

-Архитектура средств управления ОС кафедры МСиУС.

-Архитектура средств диагностики ИС кафедры МСиУС.

-Архитектура средств присоединения к Интернет и средств последней мили кафедры МСиУС.

Тема домашнего задания выбирается студентом согласно его желанию и с учетом предполагаемой им в дальнейшем деятельности.

6.Контрольные вопросы по курсу

1.Дайте определение информационной системы. Из каких компонент она состоит?

2.Что такое управление ИС?

3.Приведите пример негетерогенной ИС.

4.Дайте определение открытой системы.

5.Протокол и стандарт – это идентичные понятия или нет?

6.Перечислите стандартизирующие организации в области передачи данных.

7.Что такое модель ИС?

8.Опишите пять функций управления модели ISO FCAPS.

9.В каких организациях применяется модель eTOM ?

10.Почему все приложения в ИС используют технологию RPC?

11.Каковы основные характеристики витой пары категории 6?

12.Что такое одномодовые кабели и когда они применяются?

13.Какой разъем применяется в современной сетевой аппаратуре для подключения оптоволоконных кабелей?

14.Перечислите основные подсистемы кабельной системы здания

15.Что определяют стандарты EIA/TIA 568, 569, 606 и 607?

16.На каком уровне протоколов OSI работает мост?

17.Каковы типы маршрутизации мостов?

9

18.Какое сетевое устройство называется коммутатором?

19.Какие типы коммутации используются в современных коммутаторах?

20.Какие дополнительные возможности фильтрации фреймов предоставляют современные коммутаторы?

21.На каких принципах станции сети объединяются в виртуальные сети?

22.Каковы функции сетевого шлюза?

23.Каковы функции маршрутизатора в сети?

24.Что такое маршрутизация и по каким алгоритмам она осуществляется?

25.Что такое канал ввода/вывода?

26.Перечислите основные интерфейсы дисковых подсистем.

27.Чем СУБД отличается от ОС?

28.Что означает аббревиатура «ААА» в контексте мер защиты от несанкционированного доступа?

29.Какие средства диагностики ошибок входят обычно в состав операционной системы?

30.Перечислите средства эмуляции системной консоли, ставшие промышленным стандартом.

31.Каковы средства и мероприятия по обеспечению безопасности ИС?

32.Что такое OSS система?

33.Что такое BSS система?

34.Что такое MES система?

35.Что такое CRM система?

36.Что такое ERP система?

37.Что такое NMS система?

10

7.Список литературы

1.Базы данных / Томас Конноли, Каролин Бегг. - М.: Вильямс, 2003.

2.Введение в операционные системы: Учебное пособие для студ. высш.

учебн. заведений / Д.В. Иртегов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2008.

3.Волоконная оптика. Теория и практика / Д. Бейли, Э. Райт. – М.: «Кудиц-

Образ», 2006.

4.Информационная безопасность и защита информации: Учебное пособие для студ. высш. учебн. заведений / В.П. Мельников, С.А. Клейменов,

А.М. Петраков. – М.: Академия, 2006.

5.Информационные системы: Учебное пособие для студ. высш. учебн.

заведений / О.Л. Голицина, Н.В. Максимов, И.И. Попов. - М.: Форум-

Инфра-М, 2007.

6.Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. - СПб.: Питер, 2006.

7.Компьютерные сети. Протоколы и технологии Интернета / В. Столлингс.

-СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

8.NGOSS: Построение эффективных систем поддержки и эксплуатации сетей для оператора связи / Дж. Райли. - М.: Альпина Бизнес Букс, 2007.

9.Основы передачи голосовых данных по сетям IP. - М.: Вильямс, 2007.

10.Основы сетевых технологий и высокоскоростной передачи данных. Ч. 1:

Учебное пособие / В.А. Докучаев, М.Н. Беленькая, Н.В. Яковенко.

/МТУСИ. – М., 2009.

11.Малиновский С.Т., Яковенко Н.В., Беленькая М.Н. Основы управления и проектирования сетей документальной электросвязи / МТУСИ. – М., 2008.

12.Программно-технологический комплекс сопровождения СУБД ДИСОД.

Прикладная информатика / М.Н. Беленькая, Гейлер. - М.: Финансы и

статистика, 1989.