18. Структурное моделирование информационных систем. Методология функционального моделирования sadt. Моделирование потоков данных dfd. Моделирование данных erd.

Существует два подхода к проектированию ПО:

1. Структурное проектирование. Основано на алгоритмической декомпозиции.

2. Объектно-ориентированное. Основано на объектно-ориентированной декомпозиции.

В основе структурного проектирования положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура системы описывается в терминах иерархий её функций и передачи инфо между отдельными элементами.

Базовые принципы:

1. Разделяй и властвуй.

2. Принцип иерархического упорядочения.

3. Абстрагирования (выделение существенных аспектов системы).

4. Непротиворечивости.

5. Структурирования данных.

Использую определенные виды моделей (диаграмм):

1. DFD потока данных

2. SADT функциональные диаграммы

3. ERD сущность-связь

   1. DFD описывает:

4. функции обработки информации (работы)

5. документы (стрелки), объекты, сотрудников, которые участвуют в обработке инфо

6. внешние ссылки, которые обеспечивают интерфейс с внешними объектами, находящимися за границами моделируемой системы

7. таблицы для хранения данных (хранилище данных)

ERD – Диаграмма сущность-связь представляет собой модель данных верхнего уровня. Она включает сущности и взаимосвязи, отражающие основные бизнес-правила предметной области. Такая диаграмма не слишком детализирована, в нее включаются основные сущности и связи между ними, которые удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к ИС. Диаграмма сущность-связь может включать связи "многие-ко-многим" и не включать описание ключей. ERD используется для презентаций и обсуждения структуры данных с экспертами предметной области. С помощью ERD осуществляется детализация накопителей данных DFD – диаграммы, а также документируются информационные аспекты бизнес-системы, включая идентификацию объектов, важных для предметной области (сущностей), свойств этих объектов (атрибутов) и их связей с другими объектами (отношений).

Основная идея методологии SADT – построение древовидной функциональной модели предприятия. Сначала функциональность описывается в целом, без подробностей. Это контекстная диаграмма. Описываются входные и выходные данные, управление и механизмы. Затем общая функция разбивается на крупные подфункции. Это функциональная декомпозиция. И так далее.

Основные элементы метода SADT:

На каждом уровне декомпозиции находится от 3-6 блоков.

SADT-диаграммы отображает ф-ию в виде блока, интерфейс входа-выхода представляются дугами. Взаимодействие блоков друг с другом описывается с помощью дуг, выражающих ограничения.

19. Основы передачи дискретных данных. Характеристики линий связи.

Любая сетевая технология должна обеспечить надежную и быструю передачу дискретных данных по линиям связи. И хотя между технологиями имеются большие различия, они базируются на общих принципах передачи дискретных данных. Эти принципы находят свое воплощение в методах представления двоичных единиц и нулей с помощью импульсных или синусоидальных сигналов в линиях связи различной физической природы, методах обнаружения и коррекции ошибок, методах компрессии и методах коммутации.

Характеристика линии связи

К основным характеристикам линий связи относятся:

• амплитудно-частотная характеристика;

• полоса пропускания;

• затухание;

• помехоустойчивость;

• перекрестные наводки на ближнем конце линии;

• пропускная способность;

• достоверность передачи данных;

• уровень шума;

• удельная стоимость.

Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание

Степень искажения синусоидальных сигналов линиями связи оценивается с помощью таких характеристик, как амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание на определенной частоте. Амплитудно-частотная характеристика показывает, как затухает амплитуда синусоиды на выходе линии связи по сравнению с амплитудой на ее входе для всех возможных частот передаваемого сигнала.

Пропускная способность линии

Пропускная способность линии характеризует максимально возможную скорость передачи данных по линии связи (Кбит/с), Пропускная способность линии связи зависит не только от ее характеристик, таких как амплитудно-частотная характеристика, но и от спектра передаваемых сигналов.

Помехоустойчивость и достоверность

Помехоустойчивость линии определяет ее способность уменьшать уровень помех, создаваемых во внешней среде, на внутренних проводниках. Помехоустойчивость линии зависит от типа используемой физической среды, а также от экранирующих и подавляющих помехи средств самой линии.

Затухание (Attenuation). Затухание измеряется в децибелах на метр для определенной частоты или диапазона частот сигнала.

Перекрестные наводки на ближнем конце (Near End Cross Talk, NEXT). Измеряются в децибелах для определенной частоты сигнала.

Импеданс (волновое сопротивление) — это полное (активное и реактивное) сопротивление в электрической цепи

Активное сопротивление — это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от импеданса активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.

Емкость — это свойство металлических проводников накапливать энергию. Два электрических проводника в кабеле, разделенные диэлектриком, представляют собой конденсатор, способный накапливать заряд.

Уровень внешнего электромагнитного излучения или электрический шум. Электрический шум — это нежелательное переменное напряжение в проводнике. Электрический шум бывает двух типов: фоновый и импульсный.

В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на следующие:

Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо, изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего.

Кабельные линии представляют собой достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования.

Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует большое количество различных типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала.

Линия связи искажает передаваемые сигналы из-за того, что ее физические параметры отличаются от идеальных.

Кроме искажений сигналов, вносимых внутренними физическими параметрами линии связи, существуют и внешние помехи, которые вносят свой вклад в искажение формы сигналов на выходе линии. Эти помехи создают различные электрические двигатели, электронные устройства, атмосферные явления и т. д. Несмотря на защитные меры, предпринимаемые разработчиками кабелей и усилительно-коммутирующей аппаратуры, полностью компенсировать влияние внешних помех не удается.

Стандарты кабелей. В компьютерных сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных устройств разных производителей. Сегодня наиболее употребительными стандартами в мировой практике являются следующие.

Американский стандарт EIA/TIA-568A, который был разработан совместными усилиями нескольких организаций: ANSI, EIA/TIA и лабораторией Underwriters Labs (UL). Стандарт EIA/TIA-568 разработан на основе предыдущей версии стандарта EIA/TIA-568 и дополнений к этому стандарту TSB-36 и TSB-40A).

Международный стандарт ISO/IEC 11801.

Европейский стандарт EN50173.

В стандартах кабелей оговаривается достаточно много характеристик, из которых наиболее важные перечислены ниже (первые две из них уже были достаточно детально рассмотрены).