Системы распределенной обработки информации
Основные требования, предъявляемые к свойствам систем распределенной обработки информации, их архитектурное построение. Логические слои прикладного программного обеспечения вычислительных систем. Механизмы реализации распределенной обработки информации.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.04.2011 |
| Размер файла | 527,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Примером системы согласования является система Jini ("джини") компании Sun Microsystems. Отнесение Jini к системам согласования основано в первую очередь на том, что эта система способна поддерживать генеративную связь при помощи Linda-подобной службы под названием JavaSpace. Однако существует множество служб и средств, которые делают Jini больше, чем просто системой согласования.
Jini - это распределенная система, состоящая из разных, но взаимосвязанных элементов. Она жестко привязана к языку программирования Java, хотя многие из ее принципов равно могут быть реализованы и при помощи других языков. Важной частью системы является модель согласования генеративной связи. Jini обеспечивает как временную, так и ссылочную несвязность процессов при помощи системы согласования JavaSpace. JavaSpace - это разделяемое пространство данных, в котором хранятся кортежи. Кортежи представляют собой типизованные наборы ссылок на объекты Java. В одной системе Jini могут сосуществовать несколько пространств JavaSpace.
Архитектура системы Jini может быть представлена в виде трех уровней. Самый нижний уровень образует инфраструктура. На этом уровне располагаются базовые механизмы Jini, в том числе и те, которые поддерживают взаимодействие посредством обращений RMI языка Java. Службы предоставляются как обычными процессами, так и устройствами, на которых программное обеспечение Jini (в том числе и виртуальная машина Java) выполняться не может. Поэтому регистрирующие и поисковые службы также относятся к инфраструктуре Jini. Второй уровень образуют средства общего назначения, которые дополняют базовую инфраструктуру и могут быть использованы для более эффективной реализации служб. В число этих средств входят подсистемы событий и уведомлений, средства аренды ресурсов и описания стандартных интерфейсов транзакций. Самый верхний уровень состоит из клиентов и служб. В противоположность остальным двум уровням Jini не определяет состав этого уровня однозначным образом. Актуальная реализация системы поддерживает несколько служб верхнего уровня, среди которых сервер JavaSpace и менеджер транзакций, реализующий интерфейсы транзакций Jini. Программам верхнего уровня, кроме того, нередко разрешается напрямую использовать механизмы инфраструктуры Jini.
Кроме генеративной связи, присущей модели JavaSpace, в число механизмов взаимодействия Jini входит простая подсистема событий и уведомлений. Модель событий Jini относительно проста. Если в рамках объекта происходит событие, которое может быть интересно клиенту, клиенту разрешается зарегистрировать себя на этом объекте. Когда факт наступления события будет зафиксирован, то есть когда событие произойдет, объект уведомит об этом зарегистрированного клиента. С другой стороны, клиент может потребовать от объекта, чтобы тот послал уведомление о наступлении события в другой процесс. В этом случае объекту пересылается удаленная ссылка на объект-слушатель (listener object), обратный вызов которого можно выполнить при наступлении события (путем обращения RMI языка Java). Регистрация клиента на объекте всегда арендуется. Когда срок аренды истекает, зарегистрированный клиент (или процесс, которому уведомления отправлялись по поручению клиента) перестает получать уведомления. Благодаря аренде регистрация не может сохраниться вечно, например, в результате отказа зарегистрированного клиента.
Уведомление о событии реализуется объектом путем удаленного вызова объекта-слушателя, зарегистрированного для этого события. При следующем наступлении события объект-слушатель вызывается снова. Поскольку система Jini сама по себе не предоставляет никаких гарантий того, что уведомление о событии будет доставлено объекту-слушателю, уведомления обычно имеют порядковые номера, чтобы объект-слушатель имел представление об очередности событий.
Заключение
Системы распределенной обработки информации в виде многомашинных вычислительных комплексов и компьютерных сетей представляют собой одну из наиболее прогрессивных форм организации средств вычислительной техники. Возможность взаимодействия вычислительных систем при реализации распределенной обработки информации определяют как их способность к совместному использованию данных или к совместной работе с использованием стандартных интерфейсов. Целью распределенной обработки информации является оптимизация использования ресурсов и упрощение работы пользователя.
Распределенная система позволяет скрыть от пользователя аспекты своей внутренней организации, физические места размещения ресурсов, вопросы реализации и взаимодействия процессов, обслуживающих запросы пользователя. Распределенная система способна увеличиваться в масштабах путем подключения к системе дополнительных компонентов без принципиального влияния на работу существующих приложений и пользователей.
Прикладное программное обеспечение в общем случае может быть представлено в виде композиции трех логических слоев: слоя логики представления, слоя бизнес-логики и слоя логики доступа к данным. Послойное разделение прикладного программного обеспечения минимизирует взаимодействие между составными элементами и служит основой для выделения компонентов, которые могут быть распределены для работы на нескольких вычислительных машинах.
Децентрализованная обработка информации основывается на архитектурной модели клиент/сервер, где клиентами считаются вычислительные машины, нуждающиеся в получении тех или иных услуг, а серверами - вычислительные машины, которые эти услуги предоставляют. Под общим концептуальным названием модели клиент/сервер скрывается несколько вариантов архитектурного построения вычислительных систем, а именно архитектуры однозвенные, двухзвенные, трехзвенные и многозвенные.
Промежуточное программное обеспечение позволяет осуществить связь и взаимодействие между разнородными компонентами распределенных систем, предоставляет стандартные интерфейсы программирования, реализует переносимость программ и прозрачность функционирования систем распределенной обработки информации.
Наибольшее практическое распространение получили следующие механизмы реализации распределенной обработки информации: удаленный вызов процедур, объектно-ориентированный подход на основе удаленного обращения к методам, транзакционное взаимодействие на базе мониторов обработки транзакций, использование моделей обмена сообщениями и моделей согласования.
К новой категории прикладных систем для распределенных вычислений относятся серверы приложений, разработка которых нацелена на создание объектно-ориентированных распределенных систем и построение прикладных программ из готовых компонентов. Одним из наиболее эффективных примеров такого подхода является сервер приложений на платформе Java.
Развитие глобальной сети Интернет привело к появлению новых стандартов и организации распределенной обработки информации на основе сетевых служб. Сетевые службы играют ту же роль, что и традиционные промежуточные слои программного обеспечения, но имеют гораздо более широкий масштаб.
Координация и композиция работы сетевых служб позволяет нескольким службам осуществлять одновременный обмен информацией между разными службами.
В последнее время достаточно успешно продвигается разработка концепции Grid - географически распределенной инфраструктуры, объединяющей множество ресурсов разных типов (процессоры, долговременная и оперативная память, хранилища и базы данных, сети), доступ к которым пользователь может получить из любой точки, независимо от места их расположения. Объединение различных вычислительных систем в рамках единой сети позволяет сформировать специальную вычислительную среду, которая с точки зрения пользователя представляет собой единый виртуальный высокопроизводительный метакомпьютер.
Grid-технология предполагает коллективный разделяемый режим доступа к ресурсам и услугам в рамках глобально распределенных виртуальных организаций, состоящих из совместно взаимодействующих предприятий и отдельных специалистов. В результате деятельности ряда международных компаний сформулированы базовые принципы Grid-архитектуры, имеющие важное практическое значение для построения еще более эффективных и масштабных систем распределенной обработки информации, таких как, например, распределенная видеосистема наблюдения, приведенная в Приложение А.
Глоссарий
|
№ п/п |
Понятие |
Содержание |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
1 |
Базовый уровень Grid |
уровень, отвечающий за доступ к физическим ресурсам. |
|
|
2 |
Клиент |
процесс, который запрашивает услуги у другого процесса (сервера). Машина, на которой выполняется клиентский процесс, также называется клиентом. |
|
|
3 |
Клиентский переходник (заглушка) |
программный компонент удаленного вызова процедур на стороне клиента, который готовит исходящие данные к передаче на сторону сервера и преобразует входящие данные для их корректной интерпретации. |
|
|
4 |
Кортеж |
именованная запись реляционной базы данных. Все кортежи одной таблицы реляционной базы данных имеют одну и ту же типизованную структуру полей. |
|
|
5 |
Маршалинг |
процесс упаковки аргументов процедур и возвращаемых значений для передачи по сети. |
|
|
6 |
Масштабируемость |
способность распределенной системы расширяться (например, путем подключения к ней дополнительных вычислительных машин), не влияя на существующие приложения и пользователей. |
|
|
7 |
Метакомпьютер |
вычислительная среда, сформированная в результате объединения различных вычислительных систем в рамках единой сети, которая с точки зрения пользователя представляет собой единый виртуальный высокопроизводительный компьютер. |
|
|
8 |
Прозрачность |
незаметность для пользователя; свойство, позволяющее скрывать от пользователей детали реализации распределенной системы. |
|
|
9 |
Промежуточный слой прикладного программного обеспечения или промежуточное (посредническое) программное обеспечение (middleware, MW) |
специальный уровень прикладной системы, который расположен между бизнес-приложением и коммуникационным уровнем и изолирует приложение от сетевых протоколов и деталей операционных систем. |
|
|
10 |
Распределенная обработка информации |
комплекс операций с информацией (традиционно описываемый термином "обработка информации"), проводимый на независимых, но связанных между собой вычислительных машинах, предназначенных для выполнения общих задач. |
|
|
11 |
Сервер |
процесс, предоставляющий услуги другим процессам, которые называются клиентами. Машина, на которой выполняется данный процесс, также называется сервером. |
|
|
12 |
Серверный переходник (заглушка) |
программный компонент удаленного вызова процедур на стороне сервера, который готовит исходящие данные к передаче на сторону клиента и преобразует входящие данные для их корректной интерпретации. |
|
|
13 |
Транзакция |
атомарная (неделимая) операция взаимоисключения, которая должна быть либо выполнена целиком, либо полностью отменена. |
|
|
14 |
Удаленное обращение к методам (RMI) |
программный механизм, позволяющий в рамках объектно-ориентированного подхода реализовывать распределенные системы без необходимости явным образом программировать доступ к сокетам. |
|
|
15 |
Удаленный вызов процедур (RPC) |
программный механизм, позволяющий процессу, выполняющемуся на одной вычислительной машине, вызывать процедуры (либо функции) процесса, выполняющегося на другой вычислительной машине. |
|
|
16 |
Универсальная система описания, поиска и взаимодействия (UDDI) |
определяет правила на основе XML для создания каталогов, в которых компании могли бы размещать объявления о своем существовании и о предоставляемых ими веб-службах. |
|
|
17 |
Язык описания интерфейсов (IDL) |
язык, используемый для задания аргументов удаленного вызова процедур, обеспечивающий языковую независимость представления интерфейсов и позволяющий распределенным приложениям осуществлять прозрачный вызов процедур на удаленных вычислительных машинах. |
Список использованных источников
1. Голицына, О.Л. Базы данных. - М.: Инфра-М, 2003
2. Дейт, К. Введение в системы баз данных. - 6-е издание. - М.: Вильямс, 2005
3. Иванов, С.В. Распределенная обработка информации. Курс лекций. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://moxnatka.net.ru/load/1-1-0-81
4. Карпова, Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.intuit.ru/department/database/dbmdi/10/
5. Распределенная обработка данных: курс лекций / Сост. Найханова Л.В. - Улан-Удэ, Изд-во ВСГТУ, 2001
6. Распределенная обработка информации: учебное пособие / С.Ф. Храпский. - Омск: Омский государственный институт сервиса, 2006
7. Столингс, В. Передача данных. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://opensource.com.ua/contents/978594723647p.html
8. Тайшин, А. Вычислительные сети и распределенная обработка данных [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://taishin. narod.ru/VS.html
Список сокращений
ПО - программное обеспечение
СУБД - системы управления базами данных
API (Application Program Interface) - интерфейс прикладного
программирования
ASP (Application Service Provider) - провайдеры сервисов приложений
COM (Component Object Model) - компонентная объектная модель
CORBA (Common Object Request Broker Architecture) - обобщенная архитектура брокера объектных запросов
DCE (Distributed Computing Environment) - среда распределенных вычислений
DCOM (Distributed COM) - распределенная модель COM
DTP (Distributed Transaction Processing) - распределенная обработка транзакций
GIOP (General Inter-ORB Protocol) - обобщенный протокол обмена между ORB
IDL (Interface Definition Language) - язык описания интерфейсов
IP (Internet Protocol) - межсетевой протокол
MIDL (Microsoft IDL) - язык описания интерфейсов Microsoft
MOM (Message Oriented Middleware) - промежуточное ПО, ориентированное на обмен сообщениями
MP (Message Passing) - механизм передачи сообщений
MQ (Message Queuing) - механизм очередей сообщений
MW (middleware) - промежуточное (посредническое) программное обеспечение
OMG (Object Management Group) - группа по управлению объектами
ORB (Object Request Broker) - брокер объектных запросов
ОТМ (Object Transaction Monitor) - объектный монитор транзакций
OTS (Object Transaction Service) - служба объектных транзакций
OTS (Object Transaction Server) - объектный сервер транзакций
OQL (Object Query Language) - объектный язык запросов
POP (Post Office Protocol) - протокол почтового офиса
RPC (Remote Procedure Call) - удаленный вызов процедур
RMI (Remote Method Invocation) - удаленное обращение к методам
SCM (Service Control Manager) - менеджер управления службами
SDK (Software Development Kit) - наборов инструментальных средств для разработки программного обеспечения
SMTP (Simple Message Transfer Protocol) - простой протокол передачи сообщений
SOAP (Simple Objekt Access Protocol) - простом протоколе доступа к объектам
SQL (Sequential Query Language) - последовательный язык запросов
SSP (Storage Service Provider) - провайдеры сервисов хранения данных
TCP (Transmission Control Protocol) - протокол управления передачей
TCP/IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) - стек протоколов TCP и IP
TPM (Transaction Processing Monitor) - монитор обработки транзакций
UDDI (Universal Difinition Detection Integration) - универсальная система описания, поиска и взаимодействия
XML (eXtensible Markup Language) - расширяемый язык разметки
Приложение А
Распределенная видеосистема наблюдения.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Требования, предъявляемые к свойствам систем распределенной обработки информации. Логические слои прикладного программного обеспечения вычислительных систем. Механизмы реализации распределенной обработки информации. Технологии обмена сообщениями.
курсовая работа [506,8 K], добавлен 03.03.2011Анализ видов обеспечения автоматизированных систем предприятия. Средства программирования распределенных систем обработки информации. Изучение особенностей использования технологии распределенных объектов. Эксплуатация программного обеспечения системы.
отчет по практике [486,0 K], добавлен 23.11.2014Агентно-ориентированная программная архитектура систем обработки потоковых данных. Обеспечение гибкости и живучести программного обеспечения распределенных информационно-управляющих систем. Спецификации программных комплексов распределенной обработки.
реферат [1,1 M], добавлен 28.11.2015Требования и структура систем обработки экономической информации. Технология обработки информации и обслуживание системы, защита информации. Процесс создания запросов, форм, отчетов, макросов и модулей. Средства организации баз данных и работы с ними.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 25.04.2012Характеристики распределенной системы управления базой данных. Уровни представления информации в распределенной базе. Сравнительные характеристики стратегий хранения информации: централизованной, расчленения (фрагментации), дублирования, смешанной.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.05.2014Централизованная и децентрализованная организация обработки информации (ОИ) на предприятии. Типовые стадии процесса внедрения систем ОИ по Нолану. Аргументы в пользу централизации системы ОИ. Основные методы оценки эффективности информационных систем.
контрольная работа [20,1 K], добавлен 26.07.2011Cоздание и описание логической модели автоматизированной системы обработки информации. Проектирование структуры системы в виде диаграмм UML. Анализ программных средств разработки программного обеспечения и интерфейса. Осуществление тестирования программы.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 25.01.2015Роль и место комплекса задач в экономической информационной системе, технико-экономическое обоснование автоматизации обработки информации. Характеристика и анализ существующей организации обработки информации по комплексу задач на объекте управления.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 29.06.2012Получение изображения объекта с помощью оптико-электронных систем, построенных на основе ПЗС-приемника. Методы обработки первичной измерительной информации. Реализация алгоритма обработки графической информации с помощью языка программирования Python.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 30.05.2023Разработка проекта автоматизированной системы обработки экономической информации для малого рекламного предприятия. Назначение и основные функции проектируемой системы, требования к ней. Технология обработки и защиты экономической информации предприятия.
контрольная работа [27,8 K], добавлен 10.07.2009
