87. Основы сетевой технологии обработки данных в автоматизированных системах управления

Автоматизированное рабочее место (АРМ) — условное назва¬ние программного пакета, обеспечивающего при помощи ЭВМ участие работника управления в реализации функций АСУ в некоторой предметной области (например, бухгалтерский учет и др.).

В структурном плане любое АРМ включает комплекс техни-ческих средств, программный комплекс и базы данных. Комп-лекс технических средств — это вычислительная техника, пери¬ферийные устройства и каналы связи. В состав программного комплекса входят общесистемное и прикладное программные обеспечения.

Функционально автоматизированные рабочие места призваны обеспечить:

поиск и анализ информации;

моделирование экономико-организационных процессов;

решение различных расчетно-логических задач;

обработку информации с использованием баз данных.

Использование АРМ в автоматизированной системе осуществ¬ляется на базе компьютерных сетей.

Компьютерной сетью называют совокупность взаимосвязанных через каналы связи компьютеров и периферийных устройств, обеспечивающих пользователям доступ к распределенным ресур¬сам сети (аппаратным, программным и информационным).

Различают три вида компьютерных сетей: глобальные, регио¬нальные и локальные.

Глобальные сети объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Региональные сети связывают пользователей региона (города, области, края и т. д.). Локальные сети объединяют компь¬ютеры и периферийные устройства, расположенные на сравни¬тельно небольшой территории, как правило, в здании, офисе или организации.

В зависимости от способа организации обработки данных и взаимодействия пользователей в автоматизированных системах выделяют два типа локальных сетей: иерархические и клиент/сер¬вер.

В основу построения иерархической сети положено соединение центрального компьютера с терминалами пользователей. Цент¬ральный компьютер обеспечивает хранение, обработку данных и их представление пользователям. Пользователи взаимодействуют с центральным компьютером с помощью терминала.

В сети клиент/сервер обработка данных разделена между двумя объектами: клиентом и сервером. В качестве клиента выступают рабочие станции пользователей, в качестве сервера — компьютер, выполняющий обработку запросов от рабочих станций и передаю¬щий результаты обработки клиенту.

По выполняемым функциям различают серверы файловый, прикладных программ, коммуникационный, доступа, печати, факс-сервер и резервного копирования данных.

Файловый сервер представляет собой компьютер, в котором хра¬нятся общие данные пользователей сети, обеспечивающий доступ пользователей к этим данным.

Сервер прикладных программ — компьютер, обеспечивающий использование прикладных программ пользователей.

Коммуникационный сервер — устройство или компьютер, обес¬печивающие предоставление пользователям локальной сети дос¬туп к последовательным портам ввода/вывода коммуникационно¬го сервера.

Сервер доступа — устройство или компьютер, позволяющие выполнять удаленную обработку заданий.

Сервер печати — устройство или компьютер, к которым под¬ключены устройства печати, доступные пользователям сети.

Факс-сервер — устройство или компьютер, которые выполняют рассылку и прием факсимильных сообщений для пользователей локальной сети.

Сервер резервного копирования данных — устройство или компь¬ютер, которые решают задачи создания, хранения и восстановления копий данных, расположенных на файловых серверах и рабо¬чих станциях.

Устройства подключения и передачи данных обеспечивают обмен информацией между компьютерами, то есть преобразование дан¬ных в электрические сигналы, подключение к искомому компью¬теру и передачу сигналов по линии связи. К ним относятся: повто¬рители, мосты, мультиплексоры, маршрутизаторы, шлюзы, после¬довательные порты, модемы и сетевые адаптеры.

Линии связи (среда передачи данных) представляют собой фи¬зическую среду, с помощью которой устройства передачи данных обмениваются информацией. Наиболее часто в качестве линии связи используется кабель. Различают следующие виды подобных кабелей — витая пара, коаксильный и оптоволоконный. Исполь¬зование того или иного вида кабеля осуществляется в зависимости от дальности передачи данных, наличия электромагнитных помех, скорости и режима передачи.

Функциональные возможности компьютерной сети определя¬ются услугами, которые она предоставляет пользователю. Реали¬зация услуг сети, обеспечение взаимодействия пользователей в ав¬томатизированной системе, управление доступом пользователей к ресурсам вычислительной сети решаются сетевым программным обеспечением. Оно, как правило, не зависит от типа локальной сети или сети передачи данных.

Ядром сетевого программного обеспечения являются сетевые операционные системы. Основной их задачей является объедине¬ние неравноценных операционных систем автоматизированных рабочих мест и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач (обработка данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети). В настоящее время, по оценкам ученых, наиболее распространенными являются следующие сетевые операционные системы: Net Ware, LAN Server, Windows NT Server, Vines, Unix.

Драйвер устройств передачи данных представляет собой про¬грамму, которая выполняет роль интерфейса между сетевым про¬граммным обеспечением и устройством передачи данных. Драй¬вер создается для каждого конкретного типа устройства и опреде¬ленной сетевой операционной системы. Его название, как прави¬ло, соответствует названию устройства передачи данных. Для организации обмена данными в драйвере наиболее часто заклады¬вается следующая конфигурация параметров: порт ввода-вывода, прерывание, разделяемая память, канал прямого доступа к памя¬ти. Указанные параметры обеспечивают взаимодействие драйвера и устройства передачи данных.

Применительно к автоматизированным системам управления предприятий, как правило, по административным зданиям созда¬ется моноканальная сеть, разбитая на ряд сегментов, между кото¬рыми обмен данными осуществляется через устройство коммута¬ции (мост).

К шине сегмента администрации предприятия (директор и главные специалисты) подключается сервер. Моноканальная сеть сегмента администрации позволяет обмениваться данными между директором и главными специалистами, а через устройство коммутации с автоматизированными рабочими местами специалистов общехозяйственных служб и отделов.

Удаленные производственно-хозяйственные объекты предпри¬ятия подключаются к сегментам административного здания при помощи канала связи. Как правило, для этой цели используются каналы телефонной сети с модемом.

Устойчивость и бесперебойная работа вычислительной сети предприятия достигаются за счет использования в контуре АСУ администратора сети. В его функции входят физическая и про¬граммная организация работы сети, управление трафиком, под¬держание в рабочем состоянии сетевого программного обеспече¬ния и оборудования.