6 Главных типов ис, необходимых для четырех уровней организации

Типы систем

Системы стратегического уровня

Исполнительные

системы (ESS)

5-летнее

предсказание

продаж

5-летнее оперативное планирование 5-летнее

предсказание

бюджета

Планирование

прибыли

Системы управленческого

Управляющие уровня

информационны

е системы (MIS)

Управление

сбытом

Контроль инвентаря Ежегодный

бюджет

Анализ

капиталовложения

СППР (DSS) Коммерческий

анализ региона

Планирование производства Анализ затрат Анализ

рентабельности

Системы уровня знания

Системы работы

знания (KWS)

АРМы

проектировщиков

Графические рабочие

станции

Управленческие

рабочие станции

Системы

автоматизации

делопроизводст

ва (OAS)

Текстовые

редакторы

Создание изображений Электронные

календари]

Системы эксплуатационного уровня

Системы

диалоговой

обработки

запросов (TPS)

Машинная обработка Торговля

ценными

бумагами

Платежные

ведомости

Отслеживание

приказов

Планирование деятельности предприятий платежи

Отслеживание

процессов

Перемещение материалов Регулирование

денежных

операций

Дебиторская

задолженность

Продажа и

маркетинг

Производство Финансы Бухгалтерия

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

18

Характеристики процессов информационных систем

Типы Информационные вводы Обработка Информационные Пользователи

систем выводы

ESS Совокупные данные: Графика; Проекции; Старшие

внешние, внутренние моделирование; реакции на менеджеры

интерактивность запросы

DSS Слабоформализованные Моделирование; Специальные Профессионалы;

данные; аналитические анализ; доклады; анализ управляющие

модели интерактивность решении; реакция персоналом

на запросы

MIS Итоговые Обычные Резюме и Средние

операционные данные; доклады; простые возражения менеджеры

данные большого модели;

объема; простые простейший

модели анализ

KWS Технические данные Моделирование; Модели; графики Профессионалы;

проекта; база знаний проигрывание технический

персонал

OAS Документы; расписания Документы Документы; Служащие

управления; графики; почта

планирование;

связь

TPS Транзакции; результаты Сортировка; Детальные Оперативный

список; слияние; доклады; списки; персонал;

модифицирование резюме управляющие

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

19

Каждая система может иметь компоненты, которые используются разными организационными

уровнями или одновременно несколькими.

Внутри каждого из этих уровней принятия решений исследователи классифицируют

решения как структурированные и неструктурированные. Неструктурированные решения - те, в

которых принимающий решения должен обеспечить суждение, оценку и проникновение в

прикладную область. Каждое из этих решений оригинально, важно, не имеет аналогов или

разработанной методики для их принятия. Структурированные решения, наоборот, являются

повторяемыми и обычными и имеют определенную процедуру для их принятия, чтобы они не

рассматривались каждый раз, как новые. Некоторые решения слабоструктурированы. В таких случаях

только часть проблемы имеет четкий ответ, обеспеченный в соответствии с принятой процедурой.

Эксплуатационный персонал управления довольно хорошо решает структурированные

проблемы. Стратегические планировщики занимаются совсем не структурированными проблемами.

Многие из проблем, с которыми сталкиваются работники знания, также довольно

неструктурированны. Однако каждый уровень организации содержит и структурированные, и

неструктурированные проблемы.

Информационные сетевые технологии.

Техническое обеспечение информационных систем немыслимо без использования

информационных вычислительных сетей (ИВС) и организации сетевой обработки данных. Концепция

ИВС появилась в 60-х гг., когда обнаружилось, что центральная ЭВМ не в состоянии гибко и быстро

приспосабливаться к требованиям ряда практических приложений. Именно в это время появились

первые вычислительные сети. Одной из первых сетей, оказавших влияние на их дальнейшее развитие,

явилась сеть АРПА, созданная пятьюдесятью университетами и фирмами США. В настоящее время она

охватывает всю территорию США, часть Европы и Азии. Эта сеть доказала техническую возможность и

экономическую целесообразность разработки больших сетей для более эффективного использования

ЭВМ и программного обеспечения.

В 60-х гг. в Европе сначала были разработаны и внедрены международные сети EIN и Евронет,

затем появились национальные сети. В 1972 г. в Вене была внедрена сеть МИПСА, в 1979 г. к ней

присоединились 17 стран Европы, США, СССР, Канада, Япония. Эта сеть была предназначена для

проведения фундаментальных работ по проблемам энергетики, продовольствия, сельского хозяйства,

здравоохранения и т.д. Кроме того, она позволила всем национальным институтам развивать связь друг

с другом.

В 80-х гг. была сдана в эксплуатацию система телеобработки статистической информации

(СТОСИ), обслуживающая Главный вычислительный центр Центрального статистического управления

СССР в Москве и республиканские вычислительные центры в союзных республиках.

В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных сетей, 54 из которых созданы

в США, а 16 - в Японии.

Все ЭВМ, объединенные в сеть, делятся на основные и вспомогательные. Основные ЭВМ - это

абонентские ЭВМ (ЭВМ-клиент). Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные

работы и определяют ресурсы сети. Вспомогательные ЭВМ (ЭВМ-серверы) служат для

преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным

машинам (host-ЭВМ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования, а в роли

host-машины могут выступать любые ЭВМ.

ЭВМ-клиент - это приложение, посылающее запрос к ЭВМ- серверы, и отвечающее за ввод и

обработку информации и передачу запросов к серверу. Сервер - это персональная или виртуальная

ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента и распределяющая ресурсы системы

(принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и др.). Серверы могут быть сетевыми,

терминальными и баз данных. Сетевой сервер поддерживает выполнение функций сетевой

операционной системы, терминальный сервер - функции многопользовательской системы. Сервер баз

данных обеспечивает обработку запросов к базам данных в многопользовательских системах и является

средством решения сетевых задач.

Host-ЭВМ - это ЭВМ, устанавливаемая в узлах сети и решающая вопросы коммуникации в сети.

Коммуникационная сеть образуется множеством серверов и host-ЭВМ, соединенных физическими

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

20

каналами связи, называющимися магистральными. В качестве них используются коаксиальные и

оптико-волоконные кабели и кабели типа "витая пара".

Большое распространение в последнее время получила технология компьютерного способа

пересылки и обработки информационных сообщений, получившая название электронной почты.

Электронная почта - это специальный пакет программ для хранения и пересылки сообщений между

пользователями ЭВМ. Она является системой сбора, регистрации, обработки и передачи любой

информации по сетям и выполняет следующие функции:

- редактирование документов перед передачей, их хранение в специальном банке,

- проверка и исправление ошибок, возникающих при передаче,

- выдача подтверждения о получении корреспонденции адресатом,

- получение и хранение информации в своем "почтовом ящике"

- просмотр полученной корреспонденции.

Пересылка сообщений пользователю может выполняться в индивидуальном, групповом и общем

режимах. При индивидуальном режиме адресатом является отдельный компьютер пользователя и

корреспонденция содержит его адрес. При групповом режиме корреспонденция одновременно

рассылается группе адресатов. Почтовые серверы имеют средства распознавания группы. В общем

режиме корреспонденция отправляется всем пользователям - владельцам почтового ящика. Во

избежание перегрузок почтовых ящиков в серверах хранятся справочники адресов, содержащих

фильтры для групповых и общих сообщений. Почтовый ящик дополняется корзиной для мусора, куда

пользователь может поместить ненужную корреспонденцию.

Большинство глобальных сетей ЭВМ поддерживает электронную почту. Электронная почта может

быть также организована в ЛВМ внутри одного предприятия для обеспечения внутреннего обмена

информацией.

Сетевые технологии также позволяют создавать геосистемы для доступа к любым мировым

хранилищам информации любых типов.

Вычислительные сети.

По рекомендации ISO (Международной организации по стандартизации) для физического уровня

определены следующие классы общественных сетей: до 1,000 км - сети средней длины, до 10,000 км -

длинные, до 25,000 - самые длинные наземные, до 80,000 -магистральные через спутник, до 16,000 -

магистральные международные через 2 спутника.

Многообразие ВС позволяет классифицировать их по различным критериям:

1. по количеству компьютеров, охватываемых сетью, различают малые (до 10), средние (до

30) и большие (свыше 30).

2. по типу каналов связи различают высокоскоростные (цифровые) и низкоскоростные

(аналоговые).

3. по типу включенных в сеть компьютеров различают сети с компьютерами одного типа

(гомогенные ВС), либо разных типов (гетерогенные ВС).

4. по типу систем передачи данных выделяют сети с коммутацией каналов, с коммутацией

сообщений и коммутацией пакетов.

5. по выполняемым функциям ВС подразделяются на информационные, вычислительные

и информационно-вычислительные.

6. по назначению делятся на многоцелевые и специализированные.

7. по технологии обработки информации могут быть сети одноуровневые,

двухуровневые и многоуровневые.

8. по способу организации данных сети бывают централизованного и распределенного

типов.

9. по подходу к организации сетевого программного обеспечения - сети с централизованным

управлением и одноранговые сети.

Централизованные ВС используют файл-сервер. При этом рабочие станции не контактируют друг

с другом. На файл-сервере функционирует специальная мультизадачная сетевая операционная система,

использующая защитный режим работы процессора. На рабочих станциях устанавливается специальное

программное обеспечение, часто называемое сетевой оболочкой, которое работает в среде операционной

системы, установленной на данной станции. Число пользователей таких сетей должно быть не менее 10.

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

21

В одноранговых сетях сетевое управление таково, что любой узел может выступать и как рабочая

станция, и как файл-сервер__________, т.е. функции управления передаются по очереди от одной рабочей станции к

другой. Такие сети недороги и просты в обслуживании, но число их пользователей невелико.

Различают глобальные и локальные вычислительные сети. Если компьютеры расположены в

пределах одного здания или нескольких близко расположенных зданиях и соединяются в сеть при

помощи высокоскоростных адаптеров, такие сети называют локальными (ЛВС). Если требуется

объединить компьютеры или ЛВС, расположенные на значительном удалении друг от друга (в разных

городах или на разных континентах), то для стыковки используют модемы и дальние низкоскоростные

аналоговые линии связи и такие сети называют глобальными.

ЛВС представляют собой техническую базу для распределенной обработки данных. Их

классифицируют по различным критериям, наиболее распространенный - топология.

Топология сети - это взаимное расположение составляющих сети узлов и линий связи, т.е.

конфигурация физических соединений и компонентов (файловый сервер, рабочие станции). Тип

топологии определяет производительность и надежность сети в эксплуатации, влияет на скорость

обмена информацией, затраты на программно-технические средства, эффективность функционирования.

Наиболее широко в ЛВС используются звезда, общая шина, кольцо и комбинированная.

Концепция топологии в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой вся

информация между двумя периферийными рабочими станциями проходит через центральный узел

(головную машину) вычислительной сети. Производительность всей сети при этом зависит от

мощности центрального узла - файлового сервера. Выход его из строя приводит к остановке сети в

целом.

При кольцевой топологии рабочие станции коммуникационно связаны одна с другой по кругу, по

которому регулярно циркулируют сообщения. Рабочая станция посылает по определенному конечному

адресу информацию, предварительно получив из кольца запрос. Основная проблема заключается в том,

что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода

из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется.

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме

коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они должны быть

подключены (возможен контакт любой из них друг с другом). Рабочие станции в любое время без

прерывания работы всей вычислительной сети могут быть подключены к ней или отключены, причем ее

функционирование не зависит от состояния отдельной станции.

Наряду с этими тремя топологиями на практике применяется еще и комбинированная.

В различных сетях существуют специфические процедуры обмена данными между рабочими

станциями, определяемыми методами доступа: Ethernet, Token Ring. Метод Arcnet разработан фирмой

Дэйтапойнт и получил широкое распространение в 80-х гг. благодаря дешевому оборудованию. Он был

ориентирован на использование ЛВС звездной топологии. Метод Token Ring разработан фирмой IBM,

характеризуется дорогим оборудованием и рассчитан на кольцевую топологию сети. Метод был

разработан фирмой Ксерокс в 1975 г., обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность,

пользуется наибольшей популярностью. Для данного метода используется шинная топология, поэтому

сообщение, отправляемое одной станцией, принимается одновременно всеми остальными станциями,

подключенными к общей шине.

Аппаратное обеспечение ЛВС составляют сетевые адаптеры, разъемы, кабели. В качестве средств

коммутации наиболее часто используются витая пара проводов, коаксиальный и оптоволоконный

кабели.

Системы передачи данных выполняют функции приема, накопления и передачи данных между

каналами связи. Различают три метода соединения в ЛВС по типу коммутации: каналов, сообщений,

пакетов.

Первыми появились сети коммутации каналов. В них для передачи данных между абонентами

выделяется физический канал, который недоступен для других компьютеров в течение всего времени

передачи. Соединение, устанавливаемое в такой сети, остается неизменным в течение всего сеанса

работы. Легкости реализации такого способа передачи информации влечет за собой и его недостатки:

низкий коэффициент использования каналов, высокая стоимость передачи данных, увеличение

времени ожидания других клиентов.

При коммутации сообщений информация передается порциями, называемыми сообщениями.

При этом прямое соединение не устанавливается, а передача сообщения начинается после освобождения

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

22

первого канала и так далее, пока сообщение не дойдет до адресата. Каждым сервером осуществляется

прием информации, ее сборка, проверка, маршрутизация и передача сообщения. Недостатками способа

являются низкая скорость передачи данных и невозможность проведения диалога между клиентами.

При коммутации пакетов обмен производится короткими пакетами фиксированной структуры.

Пакет - это часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту. Малая длина пакетов

предотвращает блокировку линий связи и не дает расти очереди в узлах коммутации. Это обеспечивает

быстрое соединение, уменьшает уровень ошибок, повышает надежность и эффективность использования

сети. Но при передаче пакета возникает проблема маршрутизации, которая решается программно-

аппаратными методами. Наиболее распространенными способами являются фиксированная

маршрутизация и маршрутизация способом кратчайшей очереди. Фиксированная маршрутизация

предполагает наличие таблицы маршрутов, в которой закрепляется маршрут от одного клиента к

другому, что обеспечивает простоту реализации связи, но и ведет одновременно к неравномерной

загрузке сети. В методе кратчайшей очереди используются несколько таблиц, в которых каналы

расставлены по приоритетам. Приоритет - это функция, обратная расстоянию до адресата. Передача

начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом. При использовании этого метода

задержка передачи пакета минимальна, полное восстановление информации происходит в конечном

пункте.

Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются

интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов при

этом используется монопольно, т.е. для прямого соединения на время проведения сеанса связи между

различными коммутационными сетями. По окончании сеанса прямой канал распадается на независимые

магистральные каналы. Такая сеть эффективна, если объем передаваемой по прямым каналам

информации составляет не менее 10%.

Сетевое программное обеспечение обеспечивает функционирование всех уровней архитектуры

сети. Существует два подхода к его организации - сети с централизованным управлением и

одноранговые сети.

В первом случае на файл-серверах функционирует специальная мультизадачная ОС,

использующая защищенный режим работы процессора. На рабочих станциях устанавливается

специальное программное обеспечение (сетевая оболочка), которое работает в среде операционной

системы, установленной на данной станции.

Одноранговые сети не содержат в своем составе выделенных серверов: функции управления

передаются по очереди от одной рабочей станции к другой. Основным их достоинством является

простота обслуживания.

Распределенные технологии обработки и хранения данных.

Благодаря новейшим сетевым технологиям и развитию коммуникаций становится возможной

реализация территориального распределения производства, при котором управлении фирмы

безразлично, где именно находится производство: в этом же здании или за 10,000 км. Становится

возможным даже планетарное распределение промышленного производства, могут создаваться

транснациональные компании, реализующие мировой товарный экспорт внутри фирмы.

Одной из важнейших сетевых технологий является распределенная обработка данных, дающая

возможность распределить вычислительные ресурсы по отдельным функциональным сферам

деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации.

Преимущества распределенной обработки данных:

• большое число взаимодействующих между собой пользователей, выполняющих

функции сбора, регистрации, хранения, передачи и выдачи информации.

• снятие нагрузок с центральной ЭВМ путем распределения обработки и хранения

локальных баз данных на разных ЭВМ,

Распределенная обработка и распределенная база данных не синонимы. Если при

распределенной обработке производится работа с базой, то подразумевается, что представление

данных, их содержательная обработка, работа с базой на логическом уровне выполняются на рабочем

месте клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии - на сервере. В случае использования

распределенной базы данных последняя размещается на нескольких серверах. Работа с ней

осуществляется на тех же компьютерах или на других, и для доступа к удаленным данным надо

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

23

использовать сетевую СУБД.

В системе распределенной обработки клиент может послать запрос как к собственной локальной

базе, так и к удаленной. При этом единичный запрос к одному серверу называется удаленным

запросом. Несколько удаленных запросов к одному серверу объединяются в удаленную транзакцию.

Если отдельные запросы транзакции обрабатываются различными серверами, то транзакция

называется распределенной. При этом один запрос транзакции обрабатывается одним сервером.

Распределенная СУБД позволяет обрабатывать один запрос несколькими серверами. Такой запрос

называется распределенным. Только обработка распределенного запроса поддерживает концепцию

распределенной базы данных.

Организация обработки данных зависит от способа их распределения. Существуют

централизованный, децентрализованный и смешанный способы.

Централизованная организация данных является самой простой для реализации. Все операции

с базой данных обеспечиваются одним сервером, на котором находится единственная копия базы

данных. Доступ к данным выполняется с помощью удаленного запроса или удаленной транзакции.

Достоинством такого способа является легкая поддержка базы данных в актуальном состоянии,

а недостатком - то, что размер базы ограничен размером внешней памяти и то, что все запросы

направляются к единственному серверу с соответствующими затратами на стоимость связи и временную

задержку. При появлении ошибок связи база может стать недоступной для удаленных пользователей, а

при отказе сервера она полностью выходит из строя.

Централизованная организация данных.

Децентрализованная организация данных предполагает разбиение единой базы данных на

несколько физически распределенных. Каждый клиент пользуется своей базой данных, которая может

быть либо частью общей информационной базы, либо копией базы в целом, что приводит к ее

дублированию для каждого клиента.

Децентрализованная организация данных способом распределения.

При распределении данных способом распределения база разбивается на отдельные не

копирующие друг друга части, размещаемые на нескольких серверах. Данный метода наиболее

подходит к случаю совместного использования локальных и глобальных сетей. Его достоинства:

• уменьшение времени ответа благодаря тому, что большинство запросов

удовлетворяются локальными базами,

• увеличение надежности хранения данных,

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

24

• снижение стоимости запросов по сравнению с централизованным распределением,

• выход из строя одного сервера не приводит к выходу из строя всей системы.

Недостатки метода:

• часть удаленных запросов или транзакций может потребовать доступ ко всем

серверам, что существенно увеличивает время ожидания и цену обслуживания,

• необходимо иметь сведения о размещении данных в различных базах.

Децентрализованная организация данных способом дублирования.

Способ дублирования заключается в том, что в каждом сервере сети размещается полная база

данных, что обеспечивает наибольшую надежность их хранения. Достоинства способа - быстрый доступ

к данным, поскольку все запросы выполняются локально. Недостатки:

• повышенные требования к объему внешней памяти,

• усложнение корректировки баз из-за необходимости их синхронизации.

Смешанная организация хранения данных объединяет способы разбиения и

дублирования, приобретая при этом и преимущества, и недостатки обоих способов. Данный способ

можно использовать только при наличии сетевой СУБД.

Смешанная организация данных.

Рассмотрим основные виды технологии распределенной обработки данных.

1. Технология клиент-сервер, ориентированная на автономный компьютер, когда и клиент, и

сервер размещены на одной ЭВМ. По функциональным возможностям такая система

аналогична централизованной СУБД.

2. Технология клиент-сервер, ориентированная на централизованное распределение. При

использовании этой технологии клиент получает возможность только считывать данные

с одиночного удаленного сервера.

3. Технология клиент-сервер, ориентированная на ЛВС. При использовании этой

технологии доступ к базе обеспечивается единственным сервером. При этом клиент

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

25

формирует процесс, отвечающий за содержательную обработку данных, их представление

и логический доступ к базе.

4. Технология клиент-сервер, ориентированная на изменения данных в одном месте. При

использовании этой технологии реализуется обработка распределенной транзакции,

удаленные серверы не связаны между собой сетью ЭВМ, т.е. отсутствует сервер-

координатор.

5. Технология клиент-сервер, ориентированная на изменение данных в нескольких

местах. При использовании этой технологии имеется сервер-координатор, кроме того

возможна обработка распределенных транзакций в разных удаленных серверах, что

создает предпосылки разработки распределенной СУБД.

6. Технология клиент-сервер, ориентированная на распределенную СУБД. При

использовании этой технологии достигается независимость клиента от места размещения

сервера.

Локальные вычислительные сети.

ЛВС представляют собой системы распределенной обработки данных, и, в отличие от глобальных

и региональных вычислительных сетей охватывают небольшие территории внутри отдельных

учреждений. При помощи общего канала связи ЛВС может объединять от десятков до нескольких сотен

абонентских узлов, включающих ПК, внешние ЗУ, дисплеи, печатающие и копирующие устройства,

кассовые и банковские аппараты, интерфейсные схемы и др. ЛВС могут подключаться к другим

локальным и большим (региональным, глобальным) сетям с помощью специальных шлюзов, мостов и

маршрутизаторов, реализуемых на специализированных устройствам или на ПК с соответствующим

программным обеспечением.

Относительно небольшая сложность и невысокая стоимость ЛВС, использующих в основном ПК,

обеспечивают их широкое применение при автоматизации коммерческой, банковской и другой

деятельности, делопроизводства, технологических и производственных процессов, для создания

распределенных управляющих, информационно-справочных, контрольно-измерительных систем, систем

промышленных роботов и гибких автоматизированных производств.

Современная стадия развития ЛВС характеризуется почти повсеместным переходом от

отдельных (как правило, уже существующих) сетей к сетям, которые охватывают все предприятие,

объединяет разнородные вычислительные ресурсы в единой среде. Такие сети получили название

корпоративных.

Важнейшей характеристикой ЛВС является скорость передачи информации. В идеале при

посылке и получении данных через сеть время отклика должно быть почти таким же, как если бы они

были получены от ПК пользователя. Это требует скорости передачи данных от 10 Мбит/с и выше.

ЛВС должны быть не только быстрыми, но и адаптируемыми, иметь гибкую архитектуру,

которая позволяла бы располагать АРМ там, где это потребуется. У пользователя должна быть

возможность добавления и перемещения рабочих мест или других устройств сети, отключения их в

случае надобности, не вызывая при этом прерывания в работе сети. Кроме того, отказ какого-либо

компьютера не должен приводить к остановке работы всей ЛВС, и, более того, должна обеспечиваться

передача функций отказавшего АРМ на другой компьютер сети.

Удовлетворение перечисленных требований достигается модульной организацией ЛВС, которая

позволяет строить сети различной конфигурации и различных возможностей. Основными

компонентами ЛВС являются:

- кабели (передающие среды),

- рабочие станции (АРМ),

- платы интерфейса сети,

- серверы сети.

Каждое из устройств ЛВС подключено к кабелю передачи данных, что позволяет им

взаимодействовать. Кабели могут быть от простых двужильных телефонных до дорогих оптико-

волоконных. Устройства сети соединяются кабелями с помощью интерфейсных плат - сетевых

адаптеров.

Специфическими компонентами ЛВС являются серверы - аппаратно-программные системы. Они

выполняют функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа. Аппаратным

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

26

средством обычно являются достаточно мощный ПК, миниЭВМ, большая ЭВМ или компьютер,

спроектированный специально как сервер. ЛВС может иметь несколько серверов для управления

сетевыми ресурсами, однако всегда должен быть один (или более) файл-сервер, или сервер баз данных.

Он управляет внешними запоминающими устройствами общего доступа и позволяет организовать

распределение базы данных.

Рабочими станциями в ЛВС являются, как правило, ПК или специальные компьютеры - рабочие

станции. Отдельные пользователи реализуют на рабочих станциях свои прикладные системы. Как

правило, это определенные функциональные задачи или комплексы задач (функциональные

подсистемы).

Территориально рассредоточенные и взаимодействующие процессы в ЛВС могут быть

реализованы на основе двух глобальных концепций: первая устанавливает произвольные связи между

процессами без функциональной среды между ними; вторая определяет связь только через

функциональную среду.

Процессы в ЛВС соединяются с помощью функциональной среды, обеспечивающей

выполнение определенного свода правил - протоколов связи процессов.

Протоколы связи процессов ЛВС реализуются, как правило, с __________учетом принципа пакетной

коммутации для обмена информацией между взаимодействующими процессами.

Наиболее типичные области применения ЛВС: обработка текстов, собственные информационные

системы, внешние базы данных, машинная графика, числовые расчеты, информационные системы в

управлении, планировании и др.

Обработка текстов - одна из наиболее распространенных функций, выполняемых станциями ЛВС

и ПК.

Собственные информационные системы содержат автоматизированные базы данных - крупные

массивы информации, хранящейся в особо упорядоченной, или индексированной, форме для

облегчения поиска в них. Такие базы данных могут быть в каждой организации, но есть базы данных

общего пользования, доступ к которым предоставляется рядом специализированных, внешних по

отношению к конкретной организации. Первые базы данных обычно называют собственными, или

внутренними, вторые - внешними. Различают также способы доступа к базе данных - on-line и off-line.

Другой вид услуг связан со средствами машинной графики. Графические возможности особенно

широко используются инженерами и конструкторами, а также специалистами, связанными с

коммерческой деятельностью, для отображения различных диаграмм, графиков, специальных таблиц

и т.д.

Одно из основных применений компьютеров - выполнение сложных числовых расчетов. В

зависимости от вида расчетов они подразделяются на группы: научные, инженерные, статистические,

финансовые и т.д. Несмотря на существенные различия этих работ, информация, используемая в них, в

рамках одной организации находится, как правило, в единой (интегрированной) базе данных. Например,

в страховой компании выполнение расчетов может производиться на рабочих станциях подсистем:

Касса, Банк, Зарплата, Полис, Договор, Выплаты, Перестрахование, Анализ и др. При этом данные для

расчетов выбираются из базы данных, создаваемой в основном подсистемой Полис.

В управлении информационные системы используют для поддержки принятия решений. По мере

развития и усложнения структуры организации управление ее деятельностью, как правило,

. затрудняется Поэтому системы поддержки принятия решений в основном нужны для предоставления,

руководителям и управленческому персоналу организации достоверной и оперативной информации

необходимой для оценки ситуации и принятия правильных решений.

Собственно для принятия решения может использоваться специализированная рабочая станция,

имеющая соответствующую профилю фирмы экспертную систему (базу знаний) и актуальную базу

данных, содержащую информацию, необходимую для оценки сложившейся ситуации, - сводки, отчеты о

ходе выполнения работ и другие сведения.

Как правило, ЛВС выполняют определенные комбинации перечисленных функций в

зависимости от характера организации, в которой эта сеть развернута.

Различают ЛВС с централизованным и децентрализованным управлением.

В сети с централизованным управлением выделяется одна или несколько машин, управляющих

обменом данных по сети. Диски выделенных машин, которые называются файл-серверами или

серверами баз данных, доступны всем остальным компьютерам сети. На серверах должна работать

специальная сетевая операционная система. Обычно это мультизадачная операционная система,

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

27

использующая защищенный режим работы процессора.

Остальные ПК называются рабочими станциями. Они имеют доступ к дискам серверов и

совместно используемым принтерам. Но с рабочей станции нельзя работать с дисками других рабочих

станций. С одной стороны, это хорошо, так как пользователи изолированы друг от друга и не могут

случайно повредить чужие данные. С другой стороны, для обмена данными пользователи вынуждены

использовать диски сервера, создавая для него дополнительную нагрузку.

Есть, однако, специальные программы, работающие в сети с централизованным управлением и

позволяющие передавать данные непосредственно с одной рабочей станции на другую, минуя файл-

сервер. Пример такой программы - NetLink. После ее запуска на двух рабочих станциях можно

передавать файлы с диска одной станции на диск другой аналогично тому, как копируются файлы из

одного каталога в другой при помощи файловых менеджеров (проводник в Widows или Norton

Commander).

На рабочих станциях устанавливается специальное программное обеспечение, называемое

сетевой оболочкой. Это обеспечение работает в среде той операционной системы, которая используется

для данной рабочей станции (например, Windows).

Файл-серверы могут быть выделенными или невыделенными. В первом случае файл-сервер не

может использоваться как рабочая станция и выполняет только задачи управления сетью. Во втором

случае параллельно с задачей управления сетью файл-сервер выполняет обычные пользовательские

программы в среде Windows. Однако при этом снижаются производительность файл-сервера и

надежность работы всей сети в целом, так как ошибка в пользовательской программе, запущенной на

файл-сервере, может привести к остановке работы всей сети.

Существуют различные сетевые операционные системы, ориентированные на сети с

централизованным управлением. Самая известная из них - Novell NetWare.

Децентрализованные (одноранговые) сети не содержат в своем составе выделенных серверов.

Функции управления сетью передаются по очереди от одной рабочей станции к другой. Как правило,

рабочие станции имеют доступ к дискам (и принтерам) других рабочих станций. Такой подход облегчает

совместную работу групп пользователей, но в целом производительность сети может понизиться.

Одно из достоинств одноранговых сетей - простота обслуживания. Если для обслуживания сети

на базе Novell NetWare, как правило, требуется системный администратор, то для поддержания

работоспособности одноранговой сети такой сотрудник не требуется.

Системные программные средства, управляющие процессами в ЛВС, объединенные общей

архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия

вычислительных процессов, называются сетевыми операционными системами.

Сетевая ОС должна обеспечивать для пользователя стандартный и удобный доступ к

разнообразным сетевым ресурсам независимо от степени распределенности, неоднородности и

мобильности данных, программ, устройств.

Файловая система, поддерживаемая сетевой ОС или входящая в ее состав, должна эффективно

организовывать хранение информации общего пользования и обеспечивать надежный одновременный

доступ к ней многих пользователей. Доступ должен обеспечиваться как к локальным, так и к удаленным

файлам на различных уровнях (справочник файлов, подсправочник, файл, именованный блок файла,

запись). В сетевом режиме должны поддерживаться различные операции с записями и файлами

(читать, писать, удалять, модифицировать и др.). Протокол удаленного доступа и управления файлами

должен обеспечивать все необходимые сетевые функции создания, обработки, пересылки и защиты

файлов.

Сетевая ОС состоит из следующих компонентов:

• ОС сервера (или сетевая ОС),

• прикладные программы клиент-сервера,

• программы обеспечения связи рабочих станций.

Эти компоненты, взаимодействуя, образуют сетевую среду, которая обеспечивает пользователям

доступ к сетевым ресурсам.

Сетевая ОС обеспечивает выполнение базовых функций, необходимых для поддержания

основных сетевых операций, в частности, таких, как поддержка файловой системы, управление памятью

и планирование задач.

Прикладные программы клиент-сервера выполняются в среде ОС сервера, обеспечивая сеть

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

28

дополнительными функциональными возможностями. Эти программы обеспечивают выполнение всех

функций, начиная с основных (таких, как блокировка файлов и записей) и кончая такими функциями,

как поддержка запросов языка SQL к совместно используемому серверу баз данных. Связь между ОС

рабочей станции и сетевой ОС сервера осуществляется сетевым коммуникационным программным

обеспечением, использующим аппаратные средства сети для обеспечения связи с другими узлами и

серверами сети. Коммуникационное программное обеспечение поддерживает протоколы связи,

позволяющие передавать по сети запросы и принимать ответы на них. Пользователи и прикладные

программы осуществляют доступ к серверам с помощью программ обеспечения связи, выполняющихся

на рабочих станциях.

Гипертекстовая технология и технология мультимедиа.

В 1945 г. В.Буш, научный советник президента Г.Трумэна, проанализировав способы

представления информации в виде отчетов, докладов, проектов, графиков и планов, и поняв

неэффективность такого представления, предложил новый способ размещения информации по

принципу ассоциативного мышления. Через 20 лет Т.Нельсон реализовал этот принцип на ЭВМ и

назвал его "гипертекст".

Обычно любой текст представляется как последовательность символов, слов и предложений,

построенная в соответствии с законами языка. Главная особенность текста - он всегда линейный,

последовательно излагающий события и явления. Гипертекстовая технология заключается в том, что

текст представляется как многомерный, т.е. с иерархической структурой типа сети. Материал текста

делится на фрагменты. Каждый видимый на экране ЭВМ фрагмент, дополненный многочисленными

связями с другими фрагментами, позволяет уточнить информацию об изучаемом объекте и двигаться в

одном или нескольких направлениях по выбранной связи.

При установлении связей можно опираться на разные основания (ключи), но в любом случае

речь идет о смысловой, семантической близости связываемых фрагментов. Следуя указанным связям,

можно читать или осваивать материал в любом порядке, а не в единственном. Текст теряет свою

замкнутость, становится принципиально открытым, в него можно вставлять новые фрагменты,

указывая для них связи с имеющимися. Структура текста при этом не разрушается.

Таким образом, под "гипертекстом" понимают систему информационных объектов (статей),

объединенных между собой направленными связями, образующими сеть. Признаки гипертекста:

это нелинейный текст, т.е. в нем последовательности фрагментов по данной теме могут

выбираться в достаточно произвольном порядке. Таким образом, двух одинаковых гипертекстов может

и не быть, даже если исходные тексты одинаковы.

гипертекст не имеет ни начала, ни конца, поэтому его можно читать с любого места,

многократно возвращаясь назад или вперед - для ввода (задания) тематики (содержания) гипертекста

надо знать ключевые

слова или общую тематику той сферы, которая является предметом интереса. Структурно

гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и

алфавитного списка. Информационный материал подразделяется на информационные статьи, каждая из

которых состоит из заголовка и текста. Заголовок содержит тему или наименование описываемого

объекта. Текст содержит традиционные определения и понятия, должен занимать одну панель и быть

легко обозримым, чтобы пользователь легко мог понять, стоит ли внимательно читать статью или

следует перейти к другим, близким по смыслу статьям. Текст может сопровождаться пояснениями,

примерами, документами, объектами реального мира (например, фотографиями). Беглый просмотр

текста статьи упрощается, если включаемая в него вспомогательная информация визуально отличается

от основной, например, подсвечена или выделена другим шрифтом.

Тезаурус гипертекста - это автоматизированный словарь, отображающий семантические

отношения между лексическими единицами информационно-поискового языка и предназначенный для

поиска слов по их смысловому содержанию. Термин "тезаурус" был введен в XIII в. флорентинцем

Б. Лотики для названия энциклопедии. Тезаурус гипертекста состоит из тезаурусных статей. Заголовок

тезаурусной статьи совпадает с наименованием аналогичной информационной статьи и является

наименованием объекта, описание которого содержится в информационной статье. В отличие от

традиционных тезаурусов тезаурус гипертекста содержит не только простые, но и составные

наименования объектов. Формирование тезаурусной статьи гипертекста означает индексирование

текста. Полнота связей, отражаемых в тезаурусной статье, и точность установления этих связей в

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)

29

конечном итоге определяют полноту и точность поиска при обращении к данной статье гипертекста.

Пользователь получает более общую информацию по родовому типу связи, а по видовому -

специфическую информацию без повторения общих сведений из родовых тем. Тем самым глубина

индексирования текста зависит от родовитых отношений. Список заголовков родственных тезаурусных

статей представляет собой локальный справочный аппарат, в котором указываются ссылки только на

ближайшие темы.

Список главных тем содержит заголовки всех справочных статей, для которых нет родовых

связей. Желательно, чтобы список занимал не более одной панели экрана.

Алфавитный словарь включает в себя перечень наименований всех информационных статей в

. алфавитном порядке,

Гипертексты составленные вручную, используются давно. Это справочники, энциклопедии и

словари, снабженные развитой системой ссылок. Область применения гипертекстовых технологий

очень широка. Это издательская деятельность, библиотечная работа, обучающие системы, разработка

документации, законов, справочных руководств, баз данных, баз знаний и т.д. Наиболее

распространенными системами являются Hyper-card, HyperStudio, SuperCard, QuickTime фирмы Apple

для персональных компьютеров Макинтош, Linkway - для IBM; из отечественных - FLEXIS II 2.05,

автоматизированная система формирования и обработки гипертекста АСФОГ и другие.

В большинстве современных программных продуктов вся система подсказок основана на

использовании гипертекстовой технологии на базе меню. Фирма Microsoft выпустила утилиту Microsoft

Assistant for Windows для создания и редактирования гипертекстовых документов на языке Hypertext

Markup Language (HTML) и конвертирования файлов WinWord в формат HTML.

Мультимедийная технология.

Мультимедиа - интерактивная технология, обеспечивающая работу с неподвижными

изображениями, видеоизображениями, анимацией, текстом и звуковым рядом. Одним из первых

инструментальных средств создания технологии мультимедиа явилась гипертекстовая технология,

которая обеспечивает работу с текстовой информацией, изображением, звуком и речью.

Самое широкое применение технология мультимедиа получила в сфере образования. Созданы

видеоэнциклопедии по многим школьным предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий. Их

число продолжает расти. Созданы игровые ситуационные тренажеры, что значительно сокращает время

обучения. Тем самым игровой процесс сливается с обучением, создавая в результате "театр обучения",

в котором обучаемый получает возможность творческого самовыражения. Создается также диалоговое

кино, в котором зритель имеет возможность управлять сценарием с клавиатуры дисплея или

посредством реплик, если к компьютеру подключена плата распознавания речи.

Технология мультимедиа создает предпосылки для развития "домашней индустрии", что

приводит к сокращению производственных площадей и увеличению производительности труда.

Особые перспективы в этой области открываются для дистанционного обучения. Многие вузы в

настоящее время занимаются разработками мультимедийных технологий (МТУ, МЭСИ, МЭИ,

Ярославский ГУ и др.). Представляет интерес опыт МГУ экономики, статистики и информатики, где на

основе мультимедийной технологии создан Институт дистанционного образования, деятельность

которого базируется на опыте ведущих учебных заведений Англии, Германии, Голландии иШвеции.

Created with novaPDF Printer (www.novaPDF.com)__