Системантика

Вид материала

Монография

Содержание 3. Сети ЭВМ 1. Компоненты информационных систем

3. Сети ЭВМ

Сети ЭВМ с функциональной точки зрения можно представить как сеть взаимосвязанных вычислительных процессов, элементарной единицей которой можно рассматривать сеть передачи данных, вложенной в сеть ЭВМ (рис. 98).




Рис. 98. Модель сети с одним обслуживающим прибором


Одним из видов маршрутизации (составления расписаний загрузки каждого узла и каждой сети) является метод адаптивной маршрутизации, при котором в каждом узле известно состояние загрузки всей сети (рис. 99). Может осуществляться на отдельном участке и по всей сети.

Функциональные уровни сети ЭВМ включают семь уровней (см. рис. 100).




Рис. 99. Управление потоками




Рис. 100. Функциональные уровни сети ЭВМ


Физический уровень устанавливает стандартные соглашения по управлению электрическими цепями подключения оборудования обработки данных к каналам связи. Канальный уровень реализует функцию защиты сообщений от ошибок в каждом канале передачи данных. Cетевой уровень управляет режимом передачи пакетов. Назначение транспортного уровня состоит в разработке универсального протокола взаимодействия двух удаленных процессов. Сеансовый уровень обеспечивает сеанс взаимодействия. Представительный уровень обеспечивает представление ресурсов. Прикладной уровень определяет взаимодействие пользователей с сетью.

Существуют сети ЭВМ двух типов (рис. 101, 102).

Глобальное объединение таких сетей представляет собой Интернет (в переводе с английского означает «взаимосвязанные сети»), в котором множество компьютеров, объединенных каналами связи, обмениваются информацией по стандартным правилам, называемым протоколами и интерфейсами, для всех семи функциональных уровней.

Самоорганизация обусловлена коэволюционным взаимодействием системы и среды¹.




Рис. 101. Распределенная сеть




Рис. 102. Сеть ЭВМ с машиной доступа


Идея Мирового Разума и общего информационного поля возникла очень давно и не на пустом месте. Существует много документальных фактов такого общения.

При рассмотрении этой темы мы должны иметь в виду наличие двух миров: естественного и искусственного.

В естественном мире Мировой Разум выступает как общее информационное поле, в которое человек входит как его составляющая часть. Искусственный мир, по отношению к которому человек выступает как творец, включает в себя хранилища знаний, содержащие мировой универсум знаний, для их передачи от поколений к поколению. В связи с этим обучение выступает как центральный процесс.

Глава XIII
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1. Компоненты информационных систем

Существенным обстоятельством, определяющим основное содержание работ при проектировании автоматизированных систем управления и обработки информации, является то, что в качестве объекта и субъекта управления выступают не только технические средства, но и коллективы людей. Структура этих коллективов, их состав и функции достаточно жестко регламентированы и практически находятся вне сферы деятельности и влияния разработчиков конкретных автоматизированных систем.

Практика проектирования автоматизированных систем управления и обработки информации показывает, что основной задачей разработчиков является решение задач обработки информации на ЭВМ. Сюда входят разработка машинных форм документов, информационных языков, алгоритмов и программ, проектирование комплекса технических средств, технологических помещений и т.п., то есть проектирование процессов сбора, накопления, поиска и обработки информации в интересах управления. Сам процесс управления (принятие решений) и его реализация осуществляются, как правило, другими коллективами.

Основными компонентами автоматизированных информационных систем, на которые затрачиваются наибольшие ресурсы при их проектировании, являются: информационное обеспечение (ИО), программное обеспечение (ПО), технические средства (ТС).

Процесс создания системы и ее компонент состоит из следующих этапов (см. рис. 103): проектирование, изготовление, сопровождение в процессе эксплуатации.

Перед началом проектирования проводятся предварительные исследования, в результате которых выявляются: объект управления, субъект управления, их связи, информационный потенциал, который может быть использован в системе. На основании выполненных исследований определяются объективные закономерности, описывающие предметную область, и разрабатывается техническое задание на проектирование системы и ее компонентов.




Рис. 103. Схема создания систем


Каждый этап создания системы характеризуется своими задачами, решения которых служат исходной информацией для решения задач последующих этапов.

Исходными данными для проектирования являются функциональные задачи, которые должны решаться системой, и заданные технические характеристики.

Проектирование представляет собой комплекс операций по преобразованию требований технического задания в комплект конструкторской и технологической документации на изготовление системы, которая может быть представлена на бумажных и машинных носителях.

Проектирование информационных систем начинается с уяснения целей автоматизации и формирования задач, для решения которых создается система. Определяются содержание и состав информации, необходимой для решения каждой задачи, форм представления ее на бумажных носителях, а также форматы массивов на машинных носителях. На основании требований функциональных задач и для обеспечения выдачи данных в необходимых формах разрабатываются алгоритмы решения каждой задачи, математическое и программное обеспечение для реализации этих алгоритмов, а затем выбирается комплекс технических средств.

Последовательность разработки главных компонентов системы в цепи «цели – задачи – информационное обеспечение – программное обеспечение – технические средства» показана на рис. 104.

Исходными данными для процесса изготовления системы является конструкторская и технологическая документация на систему, полученная в результате проектирования

Под изготовлением системы понимается процесс материального воплощения результатов этапа проектирования, представленный в виде конструкторской и технологической документации

По результатам комплексной отладки при необходимости осуществляются доработка элементов системы, ее испытания и повторная доработка. Затем систему предъявляют заказчику.

После устранения замечаний заказчика система поступает в эксплуатацию. В процессе эксплуатации могут произойти изменения условий работы системы и ее компонентов, изменения состава пользователей, состава и содержания решаемых задач, ограничений по времени их обслуживания и другие. Корректировка задач приводит к изменению информационного и программного обеспечения и, возможно, к количественным и качественным изменениям технических средств. Кроме того, возможны доработки системы и ее компонентов с целью улучшения их эксплуатационных характеристик. Процесс адаптации системы и ее компонентов к изменяющимся условиям работы, а также их усовершенствование составляют этап сопровождения и, по существу, являются процессом проектирования системы и ее компонентов по вносимым изменениям.

Появление новых, более совершенных технических средств, математических методов и пакетов прикладных программ может изменить последовательность доработки элементов системы.




Рис. 104. Последовательность разработки компонент системы