В связи с развитием вычислительной техники и особенно с накоплением опыта создания и эксплуатации больших информацион-но-вычислительных сетей ЭВМ в последнее время наблюдается бур-ное развитие системы распределенной обработки данных (РОД). Это новая форма использования вычислительной техники, которая обеспечивает наиболее полное и рациональное использование цен-тральной и периферийных ЭВМ, терминальных устройств. Концепция РОД базируется на тезисе, что первичная информа ция должна в максимальной степени обрабатываться в местах ее зарождения, а при коммуникациях между людьми, подразделениями, организациями - передаваться только обработанная, системно ор-ганизованная, которая требуется для решения конкретной задачи. Реализация РОД подразумевает тот или иной вид организации физической связи и децентрализацию трех категорий ресурсов -аппаратных вычислительных средств (особенно вычислительной мощности), баз данных и управления системой [8]. Системы РОД базируются на сетях ЭВМ, которые могут иметь весьма разнооб¬разную архитектуру. Возможные архитектурные решения в зависи¬мости от технологии соединений, программное обеспечение сетей ЭВМ, вопросы их эксплуатации подробно обсуждаются в многочис¬ленных работах [8 - 18]. Самая простая сеть строится по принци пу прямого подключения терминальных устройств к ЭВМ, дисковая память которой позволяет формировать базу данных коллективного пользования для хранения цифровой и текстовой информации (раз¬деленная память). При этом данные, введенные с одного термина¬ла, могут быть переданы на любое другое,подключенное к ЭВМ, терминальное устройство (рис. 3.2). Наиболее сложными, с точки зрения программно-технической реализации, являются иерархические сети, состоящие, как прави-ло, из мощной центральной ЭВМ, к которой подключают несколько мини- и микроЭВМ, обладающих, в свою очередь, развитой сетью Рис. 3.2. Архитектура сетей ЭВМ в зависи¬мости от технологии соединений
-------------------------------------------------- Сломай дом, построй корабль!
терминалов или рабочих станций на базе микроэвм (рис. 3.5). Такая структура позволяет вести обработку цифровой и текстовой информации с использованием мини- и персональных ЭВМ, на кото-рых могут формироваться локальные и периферийные базы данных. В то же время информация с вводного терминального устройства (дисплей, ПЭВМ и т.д.) может быть передана через мини- и цен-тральную ЭВМ на любой другой терминал (в том числе и АЦПУ), что обеспечивает более широкий обмен генерируемой информацией. Создается возможность для выборки информации из любой базы данных, с любого терминального устройства сети и обеспечения потребностей большого числа руководителей, специалистов и дру-гих пользователей. Иерархические сети дают возможность добиться оптимального сочетания центральных и периферийных технических средств для быстрой обработки той или иной информации и позволяют устанав-ливать недорогие периферийные ЭВМ и терминальные устройства непосредственно в подразделениях для выполнения конкретных функций. С развитием таких сетей ввод информации в базы данных также стал строиться на распределенной основе, поскольку все больший объем данных начал вводиться с терминальных устройств, подчас на значительном расстоянии от центральной базы данных. Кроме того, с расширением использования так называемых "интел-лектуальных" терминальных устройств и ПЭВМ появилась возмож¬ность для формирования локальных баз данных, дополняющих цен¬тральную базу. Развивающаяся иерархия баз данных стала особенно характерна для территориальных информационных систем, требующих по сути применения РОД [10, 12, 19-22 ] . Появление систем РОД обусловлено все возрастающими требо-ваниями народного хозяйства к средствам автоматизации информа-ционных процессов, которые не могут быть удовлетворены класси-ческими системами. Создание их становится возможным в связи с непрерывным снижением стоимости вычислительных машин, увеличе-нием их производительности при уменьшении габаритов, все более широким использованием ПЭВМ, повышением их надежности. Такие системы представляют собой одну из наиболее прогрессивных форм организации средств вычислительной техники. Вместе с тем их создание является весьма сложной задачей, так как требует комплексного решения проблем, относящихся к различным областям человеческого знания. Рис. 3-3- Структура технических средств, входящих в интегрированные информационные системы на базе сетей ЭВМ: (АП-абонентский пункт; СК-сетевой контроллер; ЛВС-локальная вычисли¬тельная сеть)
-------------------------------------------------- Сломай дом, построй корабль!
плексного решения проблем,, относящихся к различным областям человеческого знания (электронная обработка данных, разработка развитой универсальной среды передачи данных и т.д.) [25-26]. Объединение в одной системе большого количества сложно организованных и взаимодействующих между собой устройств, ко-торые обычно бывают удалены друг от друга территориально, дает возможность решить реально существующие проблемы территориаль¬но рассредоточенных организаций, связанных с необходимостью автоматизации и оптимизации соответствующих коммуникационных информационных потоков. Это объясняется тем немаловажным об-стоятельством, что большая часть информации (до 80%), находя-щейся в подразделениях, не нужна нигде, кроме конкретных под-разделений, и лишь небольшая ее часть должна быть передана централизованным информационным системам (как правило, в агре-гированной форме) [ll]. Применение РОД как раз и призвано раз-решить противоречивые требования, вызванные необходимостью обеспечить обработку информации в конкретном подразделении, с одной стороны, и централизацию части получаемой в ее рамках информации - с другой. Необходимость централизации информации, возникает тогда, когда многочисленным пользователям, находя¬щимся в географически разбросанных местах, требуется получить картину данных от объекта в целом на текущий момент. Техничес¬ки формируются распределенные базы данных (РБД), которые ис-пользуются для децентрализованного накопления и обработки про-изводственной информации, а также разнообразной планово-финан-совой, бухгалтерской, учетной и другой информации управленчес-кого характера. Информационно-вычислительная сеть позволяет оперативно отражать изменения в некоторой локальной базе дан¬ных в других связанных базах, а также обеспечивать поиск тре¬буемых данных независимо от их физического размещения [15]. Распределенная база данных является многоуровневой, начи¬ная от локальных БД на уровне отдельных подразделений и центра-лизованной БД системы в целом. В будущем одной из наиболее сложных будет задача интеграции всех видов информации - данных, текстов, изображений и речи, а также обеспечение однообразия и естественности доступа к ним [25-25, 27-30]. Распределенная обработка данных эффективна и привлекает пользователя тем, что: -выполнение вычислений непосредственно на месте исполь-зования их результатов снижает затраты на подготовку и переда¬чу данных; -система расширяется путем добавления небольших и относи тельно недорогих новых устройств, что, как правило, оказывает¬ся экономически выгоднее, чем переход на очередную, более круп ную и мощную ЭВМ; -увеличивается надежность управления объектом, так как отказ одного устройства не приводит к выходу их строя всего комплекса; -широкое внедрение РОД делает управление более гибким и децентрализованным [8, 10, 12, 13]. Для реализации РОД пользователям предоставляются базисные программные средства - механизм управления и поддержки распре-деленной обработки информации. В этот механизм включаются средства управления ресурсами, синхронизации процессов и связи между ними, защиты информации, а также обнаружения выхода из строя и восстановления. Комплекс специальных средств централи-зованного управления технологией решения задач обеспечивает эффективное функционирование информационной системы в целом и объединяет в единый комплекс разнородные элементы (ЭВМ, внеш¬ние запоминающие устройства (ВЗУ), дисплеи и абонентские пунк¬ты и т.п.).
-------------------------------------------------- Сломай дом, построй корабль!
Экономически и технически оправданным использование РОД считается, если выполняются следующие условия: -большой объем данных порождается локально и использует¬ся в месте его создания, а на высшие уровни управления переда¬ются только некоторые из этих данных; -большой объем данных порождается централизованно, но на локальных уровнях необходим быстрый доступ к какому-то фраг¬менту массива; -объем единой БД слишком велик для удовлетворения потреб ностей всех пользователей, в том числе удаленных; -использование локальных БД уменьшает расходы на переда¬чу данных. Возможность осуществления интеграции локальных информаци
онных систем, взаимодействующих посредством коммуникационных средств, является одним из важнейших качеств РОД. По прогнозам специалистов, создание многоуровневых информационно-вычисли-тельных систем, использующих принцип РОД, будет преобладающим в будущем. Реализация взаимодействия ИС на базе РОД повышает актуальность и достоверность данных. Системы управления рас-пределенными БД (СУРБД) позволяют накапливать, хранить и обра-батывать данные в местах их возникновения и автоматически про-изводить отбор информации для передачи ее в другие БД, в част-ности на высший уровень управления. В контексте нашего изложения можно подчеркнуть, что РОД более всего подходит для автоматизации управления таких объек-тов, которые характеризуются территориальной распределенностью пунктов возникновения и потребления информации, поэтому она на-иболее эффективно может быть использована при разработке инфор-мационных систем для территориального управления, так как по-зволяет устранять недостатки систем, использзпощих технологию централизованной обработки данных [19, 20, 31]. Принимая во внимание, что РОД базируется на сетях ЭВМ, рассмотрим кратко зарубежный и отечественный опыт по созданию соответствующих аппаратно-программных средств. Создание единого комплекса из большого числа локальных информационных систем и АРМ в рамках РОД осуществляется преи-мущественно или на базе применения систем коллективного поль-зования, функционирующих в режиме разделения времени, и/или локальных вычислительных сетей (ЛВС). В режиме разделения времени удаленный пользователь может получать результаты обработки будучи соединенным с центральной ЭВМ линиями связи и аппаратурой передачи данных. Система реа-лизуется комплексом абонентских пунктов, являющихся центрами многоаспектного информационного обслуживания. Типичный абонент-ский пункт включает локальные или удаленные терминалы, одну или несколько микроЭВМ малой мощности.
-------------------------------------------------- Сломай дом, построй корабль!
Индивидуальные пользова¬тели нуждаются в простом доступе к большим БД с тем, чтобы можно было копировать часть нужного файла и после автономной обработки скопированной информации выполнять различные приклад¬ные задачи. Поэтому довольно часто персональные микроЭВМ сое¬диняют с центральной ЭВМ, и они могут работать как интеллекту¬альный терминал центральной ЭВМ, выполняющий функции эмуляции соответствующего устройства, или как самостоятельная локальная система, реализующая специфические функции обработки данных. За центральной ЭВМ (большой, мини- или супер-мини-ЭВМ) сохра¬няются функции обновления центральной БД и другие системные прикладные функции. Подобное подключение осуществляется с лю¬бой ЭВМ при помощи асинхронного адаптера связи ПЭВМ и много¬жильного кабеля с использованием последовательного стандартно¬го интерфейса RS-232C. При этом скорость передачи данных до¬стигает 10 кбайт/с при расстоянии до 100 м. При значительных расстояниях между машинами используются телефонные каналы и специальные устройства - модемы, обеспечивающие частотное ко¬дирование цифровых данных (рис. 3-4). Чем шире применяются микроЭВМ в учреждениях, тем чаше возникает необходимость в обработке одних и тех же данных не¬сколькими пользователями одновременно. Традиционно организация такого режима работы выполнялась на больших дорогостоящих ЭВМ. Однако заводить большие вычислительные системы и их эффективно использовать малые учреждения или органы управления не в состо¬янии. Это связано со сложностью обслуживания таких систем, большой стоимостью программного обеспечения и технических средств, значительным энергопотреблением, специальными услови¬ями эксплуатации и недостатком опытного персонала. Проблема эта решается созданием широкой гаммы ЛВС, под которыми обычно подразумевается совокупность микро- и/или мини-ЭВМ, объединяемых специальными программно-техническими средст¬вами и размещаемых (в основном) в одном здании [23-26., 32] . При включении группы ПЭВМ в сеть с ЭВМ более высоких клас¬сов особенно важным является вопрос о стандартизации средств построения ЛВС. Общепринятой основой для описания ЛВС является эталонная модель соединения открытых систем, принятая в 1984г. Международной организацией по стандартизации (стандарт ISO7498). Практически все известные в настоящее время аппаратно-програм¬мные реализации ЛВС строятся по этой модели. Последняя задает структуру, позволяющую осуществлять стандартизацию коммуникаци¬онных связей в упорядоченном виде, и соединяет семь уровней Рис. 3.4. Варианты подсоединения ПЭВМ к большой или мини ЭВМ
-------------------------------------------------- Сломай дом, построй корабль!
Главная
Примеры
Цены
Шаблоны
Заказать
Обо мне
Форум
Фотогалерея
Доска обьявлений
ССылки
Карта сайта
