Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Введение в распределенные системы. Учебное пособие
.pdf
год среднегодовой рост мирового рынка защиты облачных
сред, составил 41,4% и продолжает расти [10].
Поскольку облачные технологии позволяют выполнять
вычисления и обработку данных без непосредственного привлечения ресурсов компьютера пользователя, то может сложиться ситуация перехода (возврата) на компьютеры, близкие
по архитектуре и мощности к самым первым. По сути, они
будут представлять собой лишь один экран с достаточно простой микропроцессорной системой, а все расчеты и мощности
будут расположены и производиться удаленно, т.е. в где-то
на облаке.
8.6. Интернет вещей
Интернет вещей — это концепция вычислительной
сети физических объектов, которые путем использования
специального ПО и датчиков, взаимодействуют друг с другом, обмениватась информацией. Интернет вещей можно
представить в виде сети, в составе которой небольшие малосвязанные сети организуются в более крупные.
Первая в мире Интернет-вещь была создана в 1990 году одним из разработчиков протокола TCP/IP Джоном Ромки.
Он подключил к сети тостер.
С начала 2010-х годов технологии Интернета вещей
основываются на концептуальных положениях «туманных
вычислений». Туманные вычисления - это вычисления, основанные на сети, имеющей ячеестую топологию, с динамической маршрутизацией. Узлами такой сети являются сравнительно однородные по вычислительной мощности миниатюрные компьютеры.
Концепцию Интернета вещей связывают с развитием
технологий радиочастотной идентификацией и беспроводных
сенсорных сетей.
Беспроводной сенсорной сетью (БСС) называется
распределенная, самоорганизующаяся сеть множества датчиков (сенсоров) и исполнительных устройств, объединенных
71
между собой через радиоканал. Область покрытия такой сети
– от нескольких метров до нескольких километров за счет
способности ретрансляции сообщений от одного к другому
элементу.
Достоинством БСС является то, что на основе набора
стандартных комплектующих, таких как микрочипы, передатчики радиомодулей, всевозможные датчики (давления,
присутствия, состава газов и пр.), а также и других элементов,
создаются новые устройства, обладающие наряду с традиционными характеристиками еще и свойствами самоорганизовываться в сети. БСС позволяют успешно решать задачи мониторинга и управления различными объектами в реальном
времени.
Радиочастотная идентификация (RFID) - это метод
автоматической идентификации объектов, который заключается в том, что посредством радиосигналов считывается или
записывается информация, хранящаяся в RFID-метках
(транспондерах). Данная технология используется для отслеживания движения определенных объектов и получения небольшого количества информации от них. Как правило, в состав RFID-системы входит считывающее устройство (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондер.
Интернет вещей нашел свое применение практически
во всех сферах нашей жизни применение – там, где он выгоден бизнесу и удобен людям. Использование технологий Интернета вещей позволяет дистанционно следить за промышленной технологической линией, отслеживать состояние тежело больного человека и регистрировать его жизненные показатели в специализированной базе данных. Интеллектуализация счетчиков электроэнергии позволяет экономить энергоресурсы. Можно привести еще большое число других примеров.
Главная трудность в развитии Интернета вещей на сегодняшний день заключается в том, что не разработаны стандарты в данной области. Интернет вещей требует повышен-
72
ной информационной безопасности сетей. Эти обстоятельства
затрудняют интеграцию предлагаемых на рынке решений и
сдерживают появление новых. Проекты по развертыванию
Интернета вещей являются конкурентноспособными и хорошо окупаются. Интернет вещей успешно перекраивает экономические и общественные процессы.
73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Распределенные системы играют большую роль в современном мире. Их области применения быстро расширяются с развитием Интернета. Современные тенденции развития
компьютерных технологий прогнозируют доминирующую
роль крупных и сложных распределенных систем. Гридсистемы, облачные вычисления, Интернет вещей – эти проекты проникают в повседневную жизнь и погружают людей в
киберфизические пространства, где смешиваются различные
информационные технологии.
Трудно в небольшом учебном пособии охватить все
вопросы, касающиеся технологий распределенных систем, но
его содержание повысит общую эрудицию студентов. Автор
надеется, что знания, полученные будущими специалистами
из этого учебника, позволят в дальнейшем успешно решать
профессиональные задачи, привьют интерес к тенденциям
развития распределенных систем и желание самообразовываться в этой сфере.
74
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
БД – база данных;
БСС – беспроводная сенсорная сеть;
ИС – информационная система;
ИКТ – информационные компьютерные технологии;
ОС – операционная система;
ПК – персональный компьютер;
ПО – программное обеспечение;
РИМ – распределенное имитационное моделирование;
РС – распределенная система;
СУБД – система управления БД
75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Таненбаум, Э. М. Распределенные системы. Прин-
ципы и парадигмы / Э. М. Таненбаум. – СПб. : ПИТЕР, 2010.
2. Миков, А. И. Распределенные компьютерные системы и алгоритмы / А. И. Миков. – Краснодар: Изд-во
КубГУ, 2009.
3. Тель, Ж. Введение в распределенные алгоритмы /
Ж. Тель. – Москва: МЦНМО, 2009.
4. Облачные технологии для земных пользователей
[Электронный ресурс] / Режим доступа:
http://sonikelf.ru/oblachnye-texnologii-dlya-zemnyx-polzovatelej
5. Интернет вещей – а что это? [Электронный ресурс] /
Режим доступа: http://geektimes.ru/post/149593/
6. Сергеева, Т.И. Обработка распределенных данных /
Т.И. Сергеева. - Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2014.
7. Локшин, М.Л. Защита информации в распределенных вычислительных системах / М.Л. Локшин. – Воронеж:
ФГБОУ ВПО "Воронежский государственный технический
университет, 2006.
8. Замятина, Е. Б. Распределенные системы и алгоритмы [Электронный ресурс] / Е. Б. Замятина, А.И. Миков. Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/1146/238/info
9. Горин, С. Поддержка разработки информационных
приложений в Microsoft .NET Framework [Электронный ресурс] / С. Горин, В. Крищенко. НОУ «ИНТУИТ». Режим доступа: http://www.intuit.ru/studies/courses/1115/177/info
10. Курносов, К.В. Модель для методики оценки безопасности информационных систем, использующих виртуализации / К.В. Курносов, Т.М. Пестунова. XIV Труды Международная научно-техническая конференция АПЭП «Актуальные проблемы электронного приборостроения. Новосибирск: Новосибирский государственный технический университет, 2018. с.137-141
76
11. Модель взаимодействия открытых систем OSI
[Электронный ресурс] / Режим доступа: https://lektsii.org/5-
55655.html
12. Цимбал, А.А. Технологии создания распределенных систем / А.А. Цимбал, М.Л. Аншина. – СПб.: Питер,
2012.
13. Горев, А. Эффективная работа с СУБД / А. Горев,
Р. Ахаян, С. Макашарипов. – СПб.: Питер, 2014.
14. Демина, А.В. Распределенные системы / А.В. Демина, О.Н. Алексенцева. – Саратов : Саратовский социальноэкономический институт (филиал) РЭУ им. Г.В. Плеханова,
2018.
15. Бабичев, С. Л. Распределенные системы: учебное
пособие для вузов / С. Л. Бабичев, К. А. Коньков. — Москва :
Издательство Юрайт, 2020. — 507 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-11380-8. — Текст : электронный //
ЭБС Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/457005 (дата
обращения: 16.11.2020).
77
ПРИЛОЖЕНИЕ
МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ
OSI/ISO
Описание модели взаимодействия открытых систем
взяты из источника [11].
Международной организацией по стандартизации (ISO)
разработана система стандартных протоколов, получившая
название модели взаимодействия открытых си-
стем(OSI),часто называемая также эталонной семиуровневой
логической моделью открытых систем. Открытая система
— система, доступная для взаимодействия с другими систе-
мами в соответствии с принятыми стандартами.
Эта система протоколов базируется на разделении всех
процедур взаимодействия на отдельные мелкие уровни, для
каждого из которых легче создать стандартные алгоритмы их
построения.
Модель OSI представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов, она же служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования. В
настоящее время модель взаимодействия открытых систем
является наиболее популярной сетевой архитектурной моделью. В общем случае сеть должна иметь 7 функциональных
уровней.
Прикладной уровень (application) - управля-
ет запуском программ пользователя, их выполнением, вво-
дом-выводом данных, управлением терминалами, административным управлением сетью. На этом уровне обеспечивается предоставление пользователям различных услуг, связанных с запуском его программ. На этом уровне функционируют технологии, являющиеся как бы надстройкой над передачей данных.
78
Уровень представления (presentation) — интерпрета-
ция и преобразование передаваемых в сети данных к виду,
удобному для прикладных процессов. На практике многие
функции этого уровня задействованы на прикладном уровне,
поэтому протоколы уровня представлений не получили развития и во многих сетях практически не используются.
Сеансовый уровень (session) — организация и прове-
дение сеансов связи между прикладными процессами (инициализация и поддержание сеанса между абонентами сети,
управление очередностью и режимами передачи данных).
Многие функции этого уровня в части установления соединения и поддержания упорядоченного обмена данными на практике реализуются на транспортном уровне, поэтому протоколы сеансового уровня имеют ограниченное применение.
Транспортный уровень (transport) — управление сег-
ментированием данных и транспортировкой данных от источника к потребителю (т.е. обмен управляющей информацией и
установление между абонентами логического канала, обеспечение качества передачи данных). Протоколы транспортного
уровня развиты очень широко и интенсивно используются на
практике. Большое внимание на этом уровне уделено контролю достоверности передаваемой информации.
Сетевой уровень (network) — управление логическим
каналом передачи данных в сети (адресация и маршрутизация
данных). Каждый пользователь сети обязательно использует
протоколы этого уровня и имеет свой уникальный сетевой адрес, используемый протоколами сетевого уровня. На этом
уровне выполняется структуризация данных — разбивка их на
пакеты и присвоение пакетам сетевых адресов.
Канальный уровень (data—link) — формирование и
управление физическим каналом передачи данных между
объектами сетевого уровня (установление, поддержание и
разъединение логических каналов), обеспечение “прозрачности” физических соединений, контроля и исправления ошибок
передачи.
79
Физический уровень (physical) — установление, под-
держание и расторжение соединений с физическим каналом
сети. Управление выполняется на уровне битов цифровых
(импульсы, их амплитуда, форма) и аналоговых (амплитуда,
частота, фаза непрерывного сигнала).
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]