Компьютерные информационные технологии
Компьютерные информационные технологии в управлении экономическим объектом. Системное программное обеспечение. Переносимость, масштабируемость, мобильность, режимы обработки информации, другие характеристики операционных систем. Корпоративные базы данных.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.03.2016 |
| Размер файла | 715,5 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.
организации взаимодействия пользователей с системой (на основе экранных форм ввода-вывода данных);
обеспечения эффективного использования информации в контуре управления деятельностью объекта автоматизации (на основе унифицированной системы документации).
Информационное обеспечение ИС включает два комплекса: внемашинное информационное обеспечение (классификаторы технико-экономической информации, документы, методические инструктивные материалы) и внутримашинное информационное обеспечение (макеты/экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структуры информационной базы: входных, выходных файлов, базы данных). Под электронными формами документов понимается не изображение бумажного документа, а изначально электронная (безбумажная) технология работы; она предполагает появление бумажной формы только в качестве твердой копии документа.
К недостаткам электронных документов можно отнести неполную юридическую проработку процесса их утверждения или подписания. Технология обработки электронных документов требует использования специализированного программного обеспечения -- программ управления документооборотом, которые зачастую встраиваются в корпоративные ИС.
К информационному обеспечению предъявляются следующие общие требования:
информационное обеспечение должно быть достаточным для поддержания всех автоматизируемых функций объекта;
для кодирования информации должны использоваться принятые у заказчика классификаторы;
для кодирования входной и выходной информации, которая используется на высшем уровне управления, должны быть использованы классификаторы этого уровня;
должна быть обеспечена совместимость с информационным обеспечением систем, взаимодействующих с разрабатываемой системой;
формы документов должны отвечать требованиям корпоративных стандартов заказчика (или унифицированной системы документации);
структура документов и экранных форм должна соответствовать характеристикам терминалов на рабочих местах конечных пользователей;
графики формирования и содержание информационных сообщений, а также используемые аббревиатуры должны быть общеприняты в этой предметной области и согласованы с заказчиком;
в ИС должны быть предусмотрены средства контроля входной и результатной информации, обновления данных в информационных массивах, контроля целостности информационной базы, защиты от несанкционированного доступа.
2.3 Информационные ресурсы. Роль информационных ресурсов в управлении экономикой. Информационные ресурсы Республики Беларусь
Информационные ресурсы - это документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, депозитариях, музейных храненьях и др.).
В течение всей предшествующей XX в. истории развития человеческой цивилизации основным предметом труда оставались материальные объекты. Деятельность за пределами материального производства и обслуживания, как правило, относилась к категории непроизводительных затрат. Экономическая мощь государства измерялась его материальными ресурсами. Еще в конце 70-х годов председатель программы по формированию политики в области информационных ресурсов, профессор Гарвардского университета А. Оеттингер писал, что наступает время, когда информация становится таким же основным ресурсом, как материалы и энергия, и, следовательно, по отношению к этому ресурсу должны быть сформулированы те же критические вопросы: кто им владеет, кто в нем заинтересован, насколько он доступен, возможно ли его коммерческое использование? Президент Академии наук США Ф. Хендлер сформулировал эту мысли следующим образом: “Наша экономика основана не на естественных ресурсах, а на умах и на применении научного знания”. В настоящее время идет борьба за контроль над наиболее ценными из всех, известных до настоящего времени ресурсов - национальными информационными ресурсами. “Мы идем в другие страны не для того, чтобы воспользоваться преимуществами более низких издержек. Мы внедряемся туда потому, что там есть интеллектуальные резервы, и мы должны их перехватить, для того, чтобы успешно конкурировать”.
В настоящее время на многих предприятиях существует, наряду с другими, общая проблема - проблема управления информацией. Руководству предприятия приходится оперировать огромным количеством информации и принимать своевременные и важные решения. От степени информированности руководителя, от скорости поступления актуальной информации, от степени доступа к «качественной» информации зависит своевременное принятие эффективных управленческих решений. Так, например, на основе экономических данных о поставках материальных запасов, для обеспечения бесперебойного их отпуска в производство, можно обосновать необходимость привлечения кредитных ресурсов и принять соответствующее управленческое решение. Или, наоборот, отменить аналогичное решение, если ориентироваться на минимальный запас материалов с целью высвобождения ресурсов и более производительного использования высвободившихся средств. При этом учитываются и сопоставляются все возможные расходы (плата за кредит, расходы на содержание материалов) и доходы (от непрерывного выпуска продукции и своевременных расчетов с покупателями).
Унифицированные системы документации создаются на государственном, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель - это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
к унифицированным системам документации;
к унифицированным формам документов различных уровней управления;
к составу и структуре реквизитов и показателей;
к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
В законе РБ «Об информатизации» дано следующее определение информационного ресурса: информационный ресурс - организованная совокупность документированной информации, включающая базы данных и знаний, другие массивы информации в информационных системах.
Совокупность документированной информации, включая базы данных и знаний, организованной по определенным принципам и тематической направленности и используемой субъектами правоотношений в своей деятельности, создает информационные ресурсы.
Информационные ресурсы, выступающие на рынке как товар в виде информационной продукции, могут быть объектами товарных отношений.
Информационные ресурсы могут иметь государственное значение или относиться к категории, имеющей значение только для юридических и физических лиц.
Информационные ресурсы, обеспечивающие суверенитет и хозяйственную самостоятельность Республики Беларусь, характеризующие ее экономическое, социальное и оборонное развитие, являющиеся ресурсами государственного значения, относятся к республиканской собственности.
В соответствии с Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 28 Августа 2000 г. №1344 «О государственной регистрации информационных ресурсов» обязательной государственной регистрации подлежат информационные ресурсы, созданные за счет средств государства, а также информационные ресурсы, созданные не за счет средств государства, имеющие государственное значение и не содержащие сведений, отнесенных в установленном порядке к государственной тайне. Другие информационные ресурсы могут регистрироваться на добровольной основе.
Государственной регистрации подлежат информационные ресурсы, представленные в форме баз данных, баз знаний, банков данных, а также в иной форме, дающей возможность их обработки с помощью электронно-вычислительной техники (информационные массивы).
Информационные ресурсы, содержащие сведения ограниченного распространения, подлежат регистрации и дальнейшему распространению сведений о них в соответствии с действующими нормативными правовыми актами с соблюдением требований законодательства в области защиты информации;
Активными информационными ресурсами является та часть национальных ресурсов, которую составляет информация, доступная для автоматизированного поиска, хранения и обработки: формализованные и законсервированные на машинных носителях в виде работающих программ профессиональные знания и навыки, текстовые и графические документы, а также любые другие содержательные данные, потенциально доступные на коммерческой основе пользователям национального парка компьютеров.
Есть основания предполагать, что отношение объема активных информационных ресурсов к общему объему национальных информационных ресурсов становится одним из существенных экономических показателей, характеризующих эффективность использования этих важнейших информационных ресурсов.
Постановлением Совета Министров Республики Беларусь от 27 декабря 2002 г. № 1819 во исполнение поручения Президента Республики Беларусь от 27 мая 2002 г. № 09/540-20 принята государственная программа информатизации Республики Беларусь на 2003-2005 годы и на перспективу до 2010 года «Электронная Беларусь».
Основной целью Программы является формирование в республике единого информационного пространства как одного из этапов перехода к информационному обществу, обеспечивающего создание условий для повышения эффективности функционирования экономики, государственного и местного управления, обеспечения прав на свободный поиск, передачу, распространение информации о состоянии экономического и социального развития общества.
Программа имеет межотраслевой характер, базируется на основных положениях Концепции государственной политики в области информатизации.
В состав Программы вошли проекты, обеспечивающие следующие основные направления развития информатизации:
создание общегосударственной автоматизированной информационной системы;
развитие телекоммуникационной инфраструктуры и создание пунктов доступа к открытым информационным системам;
развитие и совершенствование ИКТ (информационные компьютерные технологии) и формирование экспортно-ориентированной отрасли ИТ-индустрии;
совершенствование законодательной базы и системы государственного регулирования в сфере информатизации;
совершенствование деятельности государственных органов на основе использования ИКТ;
развитие процессов информатизации в секторах реальной экономики, в том числе создание системы электронной торговли и логистики;
развитие системы подготовки и переподготовки специалистов по ИКТ и квалифицированных пользователей;
содействие развитию культуры и средств массовой информации посредством внедрения ИКТ;
совершенствование системы информационной безопасности республики с учетом Концепции национальной безопасности.
Тема 3. Техническое обеспечение систем обработки экономической информации
3.1 Технические средства корпоративных информационных систем, их классификация
Техническое обеспечение -- комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
компьютеры любых моделей;
устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
устройства передачи данных и линий связи;
оргтехника и устройства автоматического съема информации;
эксплуатационные материалы и др.
Документально оформляются:
предварительный выбор технических средств,
организация их эксплуатации,
технологический процесс обработки данных,
технологическое оснащение.
Можно выделить три группы документации:
общесистемная, включающая государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
специализированная, содержащая комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
нормативно-справочная, используемая при выполнении расчетов по техническому обеспечению;
и две основные формы организации технического обеспечения:
Централизованное техническое обеспечение; базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств; предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективный подход- частично децентрализованный: организация технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большую машину (mainframe) в качестве сервера для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Классификация компьютеров
По принципу действия все вычислительные машины могут быть разделены на три категории:
цифровые -- вычислительные машины дискретного действия, работающие с информацией, представленной в цифровой (дискретной) форме;
аналоговые -- вычислительные машины непрерывного действия, работающие с информацией, представленной в аналоговой форме (в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины);
гибридные -- вычислительные машины смешанного действия, позволяющие обрабатывать информацию, представленную как в цифровой, так и в аналоговой форме.
Классификация в зависимости от назначения позволяет выделить:
универсальные электронно-вычислительные машины -- предназначены для выполнения экономических, инженерных, информационных и других задач, связанных со сложными алгоритмами и большими объемами данных. Они характеризуются большой емкостью оперативной памяти, высокой производительностью, обширным спектром выполняемых задач (арифметических, логических, специальных) и разнообразием форм обрабатываемых данных;
проблемно-ориентированные ЭВМ -- обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами и служат для решения задач, связанных с управлением технологическими процессами, регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных, выполнения расчетов с относительно несложным алгоритмом;
специализированные ЭВМ -- служат для решения строго определенных групп задач. Высокая производительность и надежность работы обеспечивается наличием возможности специализировать их структуру.
Классификация по размерам и функциональным возможностям учитывает важнейшие технико-эксплуатационные характеристики компьютера, такие, как:
быстродействие;
разрядность и формы представления чисел;
номенклатура, емкость и быстродействие запоминающих устройств;
типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов;
возможность работы в многопользовательском и мультипрограммном режиме;
наличие и функциональные возможности программного обеспечения;
программная совместимость с другими типами ЭВМ;
система и структура машинных команд;
возможность подключения к каналам связи и вычислительной сети;
эксплуатационная надежность и др.
Согласно перечисленным выше критериям ЭВМ делятся на следующие группы:
микроЭВМ;
малые ЭВМ;
большие ЭВМ;
суперЭВМ.
СуперЭВМ -- класс мощных многопроцессорных вычислительных машин с быстродействием в десятки миллиардов операций в секунду. ЭВМ этого класса представляют собой многопроцессорные вычислительные системы.
Большие ЭВМ (mainframe) -- класс ЭВМ, предназначенных для решения научно-технических задач и задач, связанных с управлением вычислительными сетями и их ресурсами, работы в вычислительных системах с пакетной обработкой информации и большими базами данных. В последнее время наметилась тенденция использования этого класса ЭВМ в качестве больших серверов вычислительных сетей. На больших ЭВМ сейчас находится около 70% «компьютерной» информации.
Малые ЭВМ (мини-ЭВМ) -- класс ЭВМ, разрабатывающихся на основе микропроцессорных наборов интегральных микросхем 16, 32, 64-разрядных микропроцессоров. Компьютеры этого класса характеризуются широким диапазоном производительности в конкретных условиях применения, аппаратной реализацией большинства функций ввода-вывода информации, достаточно простой реализацией микропроцессорных и многомашинных систем, возможностью работы с форматами данных различной длины. Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов. Кроме того, они могут быть использованы для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, системах автоматизированного проектирования и моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.
МикроЭВМ -- класс ЭВМ, действие которых основано на микропроцессорах. Внутри своего класса микроЭВМ делятся на универсальные и специализированные. Универсальные - многопользовательские и персональные. Специализированные - серверы и рабочие станции.
3.2 Технические средства автоматизации производственных процессов
В АСУ ТП объектами управления являются технологические процессы, представляющие совокупность способов и средств проведения конкретных производственных операций по изготовлению промышленной продукции. В таких системах осуществляют контроль технологических параметров, определяющих режим и качество обработки, состояние механизмов и др. Задачей управления является оптимизация этих параметров.
АСУ ТП характеризуется возможностью полного исключения человека из контура управления. АСУ ТП представляют собой большой класс систем. Для отдельных отраслей промышленности выделяются автоматизированные системы, учитывающие специфические особенности производства. Основной задачей АСУ ТП является получение прогноза хода технологического процесса и реализация такого плана управления, чтобы в определенный будущий момент времени состояние технологического процесса отвечало бы некоторому экстремальному значению обобщенного критерия эффективности.
Итак, автоматизация производства - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем.
Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции.
Автоматика позволяет меньше времени тратить на контроль производственного процесса.
Промышленная автоматизация уменьшает численность обслуживающего оборудование персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда и повышает безопасность производства.
Автоматика в наше время выполняет большинство функций, требующих от человека колоссальных физических или умственных затрат, выполняя при этом требуемые действия в сотни - тысячи раз быстрее простых рабочих
Техническое обеспечение автоматизации технологических процессов включает вычислительные и управляющие устройства, средства получения информации (датчики), средства преобразования, хранения, отображения и регистрации информации, устройства передачи сигналов и исполнительные устройства.
3.3 Системное программное обеспечение. Переносимость, масштабируемость, мобильность, режимы обработки информации и другие характеристики операционных систем. Стандарты в области операционных систем
Системное ПО: обеспечивает функционирование и обслуживание компьютера.
К системному ПО относятся:
А. операционная система - комплекс программ, предназначенных для управления всеми устройствами компьютера и для организации взаимосвязи (интерфейса) между пользователем и компьютером. Она загружается в память компьютера при его включении и остается резидентной (постоянно находящейся в оперативной памяти) во время всего сеанса работы. Примеры ОС: MS DOS, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows XP, Windows 2000, MacOS, Unix, Linux, OS/2, BeOS. Техническое обеспечение компьютера определяет возможную операционную систему, а ОС - возможности технического обеспечения.
Б. Программы технического и сервисного обслуживания. Это программные средства контроля, диагностики и восстановления работоспособности компьютера. Примеры: антивирусные программы, программы-архиваторы, программы-оболочки: Norton Commander, например, Speedisk, и так далее.
Выделим шесть основных функций, которые выполняли классические операционные системы в процессе эволюции:
Планирование заданий и использования процессора.
Обеспечение программ средствами коммуникации и синхронизации.
Управление памятью.
Управление файловой системой.
Управление вводом-выводом.
Обеспечение безопасности
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы можно разделить на два класса:
многозадачные (Unix, OS/2, Windows);
однозадачные (например, MS-DOS).
Многозадачная ОС, решая проблемы распределения ресурсов и конкуренции, полностью реализует мультипрограммный режим в соответствии с требованиями раздела "Основные понятия, концепции ОС". Многозадачный режим, который воплощает в себе идею разделения времени, называется вытесняющим (preemptive). Каждой программе выделяется квант процессорного времени, по истечении которого управление передается другой программе. Говорят, что первая программа будет вытеснена. В вытесняющем режиме работают пользовательские программы большинства коммерческих ОС.
По числу одновременно работающих пользователей ОС можно разделить на:
однопользовательские (MS-DOS, Windows 3.x);
многопользовательские (Windows NT, Unix).
Наиболее существенное отличие между этими ОС заключается в наличии у многопользовательских систем механизмов защиты персональных данных каждого пользователя.
Вплоть до недавнего времени вычислительные системы имели один центральный процессор. В результате требований к повышению производительности появились многопроцессорные системы, состоящие из двух и более процессоров общего назначения, осуществляющих параллельное выполнение команд. Поддержка мультипроцессирования является важным свойством ОС и приводит к усложнению всех алгоритмов управления ресурсами. Многопроцессорная обработка реализована в таких ОС, как Linux, Solaris, Windows NT, и ряде других.
Система Windows NT не является дальнейшим развитием ранее существовавших продуктов. Её архитектура создавалась с нуля с учётом предъявляемых к современной операционной системе требований. Особенности новой системы, разработанной на основе этих требований, перечислены ниже.
Стремясь обеспечить совместимость (compatible) новой операционной системы, разработчики Windows NT сохранили привычный интерфейс Windows и реализовали поддержку существующих файловых систем (таких, как FAT) и различных приложений (написанных для MS-Dos, OS/2 1.x, Windows 3.x и POSIX). Разработчики также включили в состав Windows NT средства работы с различными сетевыми средствами.
Достигнута переносимость (portability) системы, которая может теперь работать как на CISC, так и на RISC - процессорах. К CISC-процессорам относятся Intel - совместимые процессоры 80386 и выше; RISC-процессоры представлены системами с процессорами MIPS R4000, Digital Alpha AXP и Pentium серии P54 и выше.
Масштабируемость (scalability) означает, что Windows NT не привязана к однопроцессорной архитектуре компьютеров, а способна полностью использовать возможности, предоставляемые симметричными мультипроцессорными системами. В настоящее время Windows NT может функционировать на компьютерах с числом процессоров от 1 до 32. Кроме того, в случае усложнения стоящих перед пользователями задач и расширения предъявляемых к компьютерной среде требований, Windows NT позволяет легко добавлять более мощные и производительные серверы и рабочии станции к корпоративной сети. Дополнительные преимущества даёт использование единой среды разработки и для серверов, и для рабочих станций.
Windows NT имеет однородную систему безопасности (security) удовлетворяющую спецификациям правительства США и соответствующую стандарту безопасности В2. В корпоративной среде критическим приложениям обеспечивается полностью изолированное окружение.
Распределённая обработка (distributed processing) означает, что Windows NT имеет встроенные в систему сетевые возможности. Windows NT также позволяет обеспечить связь с различными типами хост - компьютеров благодаря поддержке разнообразных транспортных протоколов и использованию средств “клиент-сервер” высокого уровня, включая именованные каналы, вызовы удалённых процедур (RPC - remote procedure call) и Windows - сокеты.
Надёжность и отказоустойчивость (reliability and robustness) обеспечивают архитектурными особенностями, которые защищают прикладные программы от повреждения друг другом и операционной системой. Windows NT использует отказоустойчивую структурированную обработку особых ситуаций на всех архитектурных уровнях, которая включает восстанавливаемую файловую систему NTFS и обеспечивает защиту с помощью встроенной системы безопасности и усовершенствованных методов управления памятью.
Возможности локализации (allocation) представляют средства для работы во многих странах мира на национальных языках, что достигается применением стандарта ISO Unicod (разработан международной организацией по стандартизации).
Благодаря модульному построению системы обеспечивается расширяемость (insibility) Windows NT, что позволяет гибко осуществлять добавление новых модулей на различные уровни операционной системы.
3.4 Операционная среда
Из множества человеко-машинных систем мы более подробно рассмотрим так называемые операционные среды (или операционные системы) - системы общего назначения, предоставляющие пользователю возможность решать самые разнообразные задачи. Термин "операционная система (ОС)" обычно возникает в рассмотрении системы с точки зрения разработчика; нас же интересует прежде всего точка зрения пользователя, поэтому мы будем употреблять менее распространенный термин "операционная среда (ОС)".
Операционная среда - это совокупность инструментов, методов их интеграции и приемов работы с ними, позволяющая решать любые задачи в инструментальной области и большинство задач в прикладных областях. Отличие операционной среды от специализированной (например, статистического пакета SPSS) состоит в том, что, во-первых, в операционной среде есть средства решения задач во многих прикладных областях (а не в одной), а во-вторых, если инструмента решения какой-то задачи нет, то средствами операционной среды его всегда можно создать. Здесь мы окончательно отождествляем машину и компьютер, причем не просто микропроцессор, а компьютер общего назначения, обладающий развитой системой ввода, вывода, хранения и переработки информации. Только такой мощный инструмент, как компьютер, может служить платформой для построения системы, способной выполнять задачи из различных сфер деятельности человека.
Основное назначение операционной среды - управлять ресурсами компьютера. Различают системные (инструментальные) и пользовательские (прикладные) ресурсы. Системные ресурсы - низкоуровневые, которые согласовывают система и машина. Время работы процессора, оперативная память, память на постоянных носителях, возможности разнообразных внешних устройств и время их работы - все это система должна предоставлять пользователям при необходимости. Причем пользователи в своих решениях часто оперируют высокоуровневым, прикладным понятием ресурса. Пользовательские ресурсы - это требования к системе, выраженные в терминах объектов или функциональностей прикладной области. Это может быть файл или таблица, окно для рисования в графической системе, документ в системе печати, мелодия в динамике, запущенное задание, массив в памяти и т. п.
Часто бывает, что для представления пользовательского ресурса подходит системный (например, файл в качестве хранилища данных). Однако в общем случае каждому пользовательскому ресурсу должна соответствовать определенная системная модель, объединяющая несколько системных ресурсов и задающая правила их использования.
Задача в операционной среде - это объект системы, выполняющий системные или прикладные функции и потребляющий системные ресурсы; чаще всего считается, что задачи принадлежат какому-нибудь пользователю системы или ей самой. В зависимости от важности для ОС, задаче может быть выделено определенное количество ресурсов каждого вида. Иными словами, управление ресурсами рассматривается как их закономерное распределение между задачами и самой системой.
Вторая функция операционной среды - разделение ресурсов. Системе необходимо сделать так, чтобы несколько задач могли пользоваться любым ресурсом, не мешая друг другу. Интерфейс ресурса определяется особой политикой разделения. Действовать в обход этой политики - значит использовать внесистемные средства доступа, что в идеальных ОС невозможно.
Главный системный ресурс, разделять который необходимо с наименьшей паразитной нагрузкой, - машинное время. Самый простой способ разделения времени - пакетное выполнение задач. Каждой задаче отводится некоторый промежуток машинного времени, в течение которого она обязана запуститься, отработать и завершиться. Если задача завершилась до истечения отведенного ей времени, запускается следующая. Если не успела завершиться, ее выполнение прерывается (навсегда), о чем пользователь получает уведомление, и опять-таки запускается следующая задача. Затраты на работу самой системы здесь минимальны (запустить, прервать), значит, почти все время будут работать пользовательские задачи. В то же время для организации операционной среды этот способ крайне неудобен.
Предположим, пришло десять пользователей системы, и все они запустили по интерактивной задаче, причем каждый желает, чтобы обслуживали именно его. Одна обменная задача потребует секунду процессорного времени, но работа с ней займет у пользователя пять минут. Стало быть, грамотно устроенная операционная среда могла бы обслуживать всех этих пользователей, причем так, чтобы они не мешали друг другу. Оставшиеся 96% процессорного времени можно по ходу дела отдавать другим задачам.
Здесь нужно использовать другой способ разделения времени - псевдопараллелизм (многозадачность, multitasking). В самой упрощенной форме псевдопараллелизм выглядит так. Поскольку процессор на самом деле один (даже если не один, это ничего не меняет; другое дело, если бы процессоров было сколько угодно!), то и задача в каждый момент времени выполняется на нем одна. Но выполняется недолго, скажем, 4 нс (наносекунды). После этого состояние задачи записывается куда-нибудь в системную память, а сама задача встает последней в очередь задач, готовых к выполнению. Вместо нее немножко работает первая задача в этой очереди, потом и с ней происходит то же самое, и т. д. Когда очередь опять доходит до исходной задачи, ее состояние восстанавливается и она продолжает работу с момента останова. Состоянием (или контекстом) задачи называется информация, необходимая для того, чтобы задача продолжала работать как ни в чем не бывало: значение регистров процессора, место, где было прервано выполнение, собственные часы, табличка использования оперативной памяти и пр. Практически все компьютерные архитектуры имеют встроенные команды процессора, позволяющие аппаратно сохранять и восстанавливать контекст задачи.
Тема 4. Сетевое обеспечение корпоративных информационных систем
4.1 Корпоративные сети. Характеристики корпоративных компьютерных сетей
В зависимости от масштаба производственного подразделения, в пределах которого действует сеть, различают сети отделов, сети кампусов и корпоративные сети.
Сети отделов используются небольшой группой сотрудников в основном с целью разделения дорогостоящих периферийных устройств, приложений и данных; имеют один два файловых сервера и не более тридцати пользователей; обычно не разделяются на подсети; создаются на основе какой-либо одной сетевой технологии; могут работать на базе одноранговых сетевых ОС.
Сети кампусов объединяют сети отделов в пределах отдельного здания или одной территории площадью в несколько квадратных километров, при этом глобальные соединения не используются. На уровне сети кампуса возникают проблемы интеграции и управления неоднородным аппаратным и программным обеспечением.
Корпоративные сети объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны:
масштабность -- тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений;
высокая степень гетерогенности -- типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений различны;
использование глобальных связей -- сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиоканалов, спутниковой связи.
Корпоративные сети называют также сетями масштаба предприятия, что соответствует дословному переводу термина «enterprise-wide networks», используемого в англоязычной литературе для обозначения этого типа сетей. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. Число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов -- сотнями, расстояния между сетями отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообразные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиоканалы, спутниковая связь. Корпоративную сеть можно представить в виде «островков локальных сетей», плавающих в телекоммуникационной среде.
Непременным атрибутом такой сложной и крупномасштабной сети является высокая степень гетерогенности -- нельзя удовлетворить потребности тысяч пользователей с помощью однотипных программных и аппаратных средств. В корпоративной сети обязательно будут использоваться различные типы компьютеров -- от мэйнфреймов до персональных компьютеров, несколько типов операционных систем и множество различных приложений. Неоднородные части корпоративной сети должны работать как единое целое, предоставляя пользователям по возможности прозрачный доступ ко всем необходимым ресурсам.
Появление корпоративных сетей -- это хорошая иллюстрация известного философского постулата о переходе количества в качество. При объединении отдельных сетей крупного предприятия, имеющего филиалы в разных городах и даже странах, в единую сеть многие количественные характеристики объединенной сети превосходят некоторый критический порог, за которым начинается новое качество. В этих условиях существующие методы и подходы к решению традиционных задач сетей меньших масштабов для корпоративных сетей оказались непригодными. На первый план вышли такие задачи и проблемы, которые в сетях рабочих групп, отделов и даже кампусов либо имели второстепенное значение, либо вообще не проявлялись. Примером может служить простейшая (для небольших сетей) задача -- ведение учетных данных о пользователях сети.
Наиболее простой способ ее решения -- помещение учетных данных каждого пользователя в локальную базу учетных данных каждого компьютера, к ресурсам которого пользователь должен иметь доступ. При попытке доступа эти данные извлекаются из локальной учетной базы и на их основе доступ предоставляется или не предоставляется. Для небольшой сети, состоящей из 5-10 компьютеров и примерно такого же количества пользователей, такой способ работает очень хорошо. Но если в сети насчитывается несколько тысяч пользователей, каждому из которых нужен доступ к нескольким десяткам серверов, то, очевидно, это решение становится крайне неэффективным. Администратор должен повторить несколько десятков раз операцию занесения учетных данных пользователя. Сам пользователь также вынужден повторять процедуру логического входа каждый раз, когда ему нужен доступ к ресурсам нового сервера. Хорошее решение этой проблемы для крупной сети -- использование централизованной справочной службы, в базе данной которой хранятся учетные записи всех пользователей сети. Администратор один раз выполняет операцию занесения данных пользователя в эту базу, а пользователь один раз выполняет процедуру логического входа, причем не в отдельный сервер, а в сеть целиком.
При переходе от более простого типа сетей к более сложному -- от сетей отдела к корпоративной сети -- сеть должна быть все более надежной и отказоустойчивой, при этом требования к ее производительности также существенно возрастают. По мере увеличения масштабов сети увеличиваются и ее функциональные возможности. По сети циркулирует все возрастающее количество данных, и сеть должна обеспечивать их безопасность и защищенность наряду с доступностью. Соединения, обеспечивающие взаимодействие, должны быть более прозрачными. При каждом переходе на следующий уровень сложности компьютерное оборудование сети становится все более разнообразным, а географические расстояния увеличиваются, делая достижение целей более сложным; более проблемным и дорогостоящим становится управление такими соединениями.
4.2 Администрирование компьютерных сетей
Различают сети с выделенным сервером и одноранговые сети.
Одноранговые сети обычно объединяют небольшое количество компьютеров и служат для разделения файлов и совместного использования периферийных устройств (модем, сканер, принтер и т.д.). В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, что на своем компьютере можно сделать общедоступным по сети и кому. В типичной одноранговой сети системный администратор, контролирующий всю сеть, не выделяется. Каждый пользователь сам администрирует свой компьютер.
Элементарная защита подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс, например на каталог. Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь устанавливает ее самостоятельно, да и «общие» ресурсы могут находиться на всех компьютерах. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи могут вообще не установить защиту.
Сеть с выделенным сервером включает централизованный сервер. В качестве сервера назначается компьютер, обладающий достаточным объемом вычислительных ресурсов (объем оперативной памяти, пространство на жестком диске, мощность центрального процессора). Клиентские компьютеры могут быть не столь мощными, поскольку большинство вычислительных операций производится на центральном сервере.
Для сетей с выделенным сервером характерна архитектура клиент/сервер. В сетях подобного типа задачи администрирования не составляют особого труда. Большинство сетевых ОС предоставляют в распоряжение администратора специальные утилиты, позволяющие управлять учетными записями пользователей, открывать или ограничивать доступ к вычислительным ресурсам системы, а также организовывать совместное использование в сети файлов и сетевых устройств. Существуют приложения типа клиент/сервер, при написании которых учитываются особенности этой архитектуры. Обычно эти приложения ориентированы на обработку запросов к базам данных (например, в СУБД SQL Server).
Управление сетью включает следующий ряд действий:
* описание сетевых устройств, а также их состояния;
* создание списка сетевых программ, благодаря которому облегчается их установка и обновление;
* оценка рабочих показателей программ (получение сведений относительно используемых приложений, порядка их применения);
* лицензирование используемого ПО;
* управление Remote Desktop (удаленный рабочий стол), а также удаленный контроль клиентских компьютеров.
Под сетевой политикой понимается набор определенных правил, обеспечивающих управление сетью как единым целым. Обязанности по выбору и реализации сетевых политик "ложатся на плечи" сетевого администратора. Умело выбранная сетевая политика обеспечивает надлежащий уровень защиты сети, разумное использование сетевых ресурсов, а также устойчивость сети по отношению к возможным перегрузкам. В основу каждой сетевой политики закладывается управление доступом к сетевым ресурсам путем назначения различных прав тем или иным пользователям. Будет разумным изначально разработать сетевую политику "на бумаге", а уж затем воплощать ее на практике.
Управление пользователями и группами пользователей в сетях, реализованных на основе сетевых операционных систем Windows, осуществляется на основе так называемых групповых политик. Благодаря этому механизму обеспечивается управление параметрами рабочей среды пользователя, безопасностью, рабочим столом, а также реализуется управление доменом.
Применение групповых политик обеспечивается на всех уровнях корпоративных сетей: домены, отделы, службы каталогов Active Directory. Настройка групповых политик осуществляется с помощью редактора групповых политик. Именно с помощью этой программы обеспечивается создание объектов, которые каким-либо образом связаны с так называемыми организационными единицами (Organization Unit, OU). Объекты групповой политики (Group Policy Object, GPO) являются субъектами применения прав доступа NTFS, точно так же, как файлы и папки.
Администратору в своей деятельности лучше придерживаться плана управления сетью. Благодаря этому документу возможно обнаружение и устранение небольших проблем еще до того, как они "выльются" в полномасштабную катастрофу.
В процессе анализа и оптимизации сетевой производительности следует отыскать все "узкие" места, зафиксировать базовые уровни показателей, характеризующих работу сети, а также воспользоваться накопленным в этой сфере положительным опытом.
"Узким" местом называется часть сети, которая вызывает падение производительности. Причиной наблюдаемых негативных явлений может быть выход из строя каких-либо сетевых компонентов или присущие ему ограничения. Например, если все сетевые компоненты поддерживают скорость передачи данных до 100 Мбит/с, а кабель витой пары не соответствует техническим условиям, которые предъявляются к кабелям категории 5, то именно здесь и будет проявляться "узкое" место сети.
Несмотря на то, что конечной целью оптимизации любой сети является отыскание и устранение всех "узких" мест, очень редко удается реализовать это на практике (и все же следует стремиться к достижению данной цели).
Мониторинг сети осуществляется с помощью специальных аппаратных и программных средств. Иногда применяемый в этом случае инструментарий именуется анализаторами протоколов (снифферами). С помощью этих средств возможен перехват и анализ отдельных кадров, передаваемых по сети. Следует отметить, что в случае большого объема перехватываемых статистических данных может появиться новое "узкое место", связанное с деятельностью самого анализатора протокола, поэтому пользоваться ими следует в период минимальной загруженности сети.
4.3 Internet/Intranet в корпоративных информационных системах
Изменения, причиной которых стал Internet, многогранны. Гипертекстовая служба Web изменила способ представления информации человеку, собрав на своих страницах все популярные ее виды - текст, графику и звук. Транспорт Internet - недорогой и доступный практически всем предприятиям (а через телефонные сети и одиночным пользователям) - существенно облегчил задачу построения территориальной корпоративной сети. Корпоративная сеть, построенная с использованием технологии Internet, получила название Intranet. В такой сети на первом плане стоит задача защиты корпоративных данных при передаче их через в высшей степени общедоступную публичную сеть Internet. Сетевой протокол TCP/IP сразу же вышел на первое место, потеснив прежних лидеров локальных сетей IPX и NetBIOS, а в территориальных сетях - Х.25.
Популярность Internet оказывает на корпоративные сети не только техническое и технологическое влияние. Так как Internet постепенно становится общемировой сетью интерактивного взаимодействия людей, то Internet начинает все больше и больше использоваться не только для распространения информации, в том числе и рекламной, но и для осуществления самих деловых операций - покупки товаров и услуг, перемещения финансовых активов и т.п. Это в корне меняет для многих предприятий саму канву ведения бизнеса, так как появляются миллионы потенциальных покупателей, которых нужно снабжать рекламной информацией, тысячи интересующихся продукцией клиентов, которым нужно предоставлять дополнительную информацию и вступать в активный диалог через Internet, и, наконец, сотни покупателей, с которыми нужно совершать электронные сделки. Сюда нужно добавить и обмен информацией с предприятиями-соисполнителями или партнерами по бизнесу. Изменения схемы ведения бизнеса меняют и требования, предъявляемые к корпоративной сети. Например, использование технологии Intranet сломало привычные пропорции внутреннего и внешнего трафика предприятия в целом и его подразделений - старое правило, гласящее, что 80% трафика является внутренним и только 20% идет вовне, сейчас не отражает истинного положения дел. Интенсивное обращение к Web-сайтам внешних организаций и других подразделений предприятия резко повысило долю внешнего трафика и, соответственно, повысило нагрузку на пограничные маршрутизаторы и межсетевые экраны (firewalls) корпоративной сети. Другим примером влияния Internet на бизнес-процессы может служить необходимость аутентификации и авторизации огромного числа клиентов, обращающихся за информацией на серверы предприятия извне. Старые способы, основанные на заведении учетной информации на каждого пользователя в базе данных сети и выдаче ему индивидуального пароля, здесь уже не годятся - ни администраторы, ни серверы аутентификации сети с таким объемом работ не справятся. Поэтому появляются новые методы проверки легальности пользователей, заимствованные из практики организаций, имеющих дело с большими потоками клиентов - магазинов, выставок и т.п.
Влияние Internet на корпоративную сеть - это только один, хотя и яркий, пример постоянных изменений, которые претерпевает технология автоматизированной обработки информации на современном предприятии, желающем не отстать от конкурентов. Постоянно появляются технические, технологические и организационные новинки, которые необходимо использовать в корпоративной сети для поддержания ее в состоянии, соответствующем требованиям времени. Без внесения изменений корпоративная сеть быстро морально устареет и не сможет работать так, чтобы предприятие смогло успешно выдерживать жесткую конкурентную борьбу на мировом рынке. Как правило, срок морального старения продуктов и решений в области информационных технологий составляет 3 - 5 лет.
Как же нужно поступать, чтобы предприятию не нужно было бы полностью перестраивать свою корпоративную сеть каждые 3 - 5 лет, что безусловно связано с огромными расходами? Ответ простой - нужно постоянно следить за основными тенденциями развития мира сетевых и информационных технологий и постоянно вносить в сеть (в программы, сервисы, аппаратуру) такие изменения, которые позволили бы сети плавно отрабатывать каждый резкий поворот. То есть нужно правильно видеть стратегическое направление развития корпоративной сети, постоянно коррелировать его с направлением развития всего сетевого мира и тогда меньше шансов завести корпоративную сеть в такой тупик, откуда нет иного выхода, кроме полной перестройки сети. По крайней мере, нельзя вкладывать большие деньги и силы в решения, в будущности которых имеются большие сомнения.
Например, весьма рискованно строить сегодня новую сеть исключительно на сетевой операционной системе Novell NetWare, которая переживает всеми признаваемый кризис. Если в вашей сети уже работает с десяток серверов NetWare, то добавление к ним нового сервера InternetWare может быть и целесообразно, так как дает возможность старым серверам возможность работы с Internet и сетями TCP/IP. Но построение новой сети за счет покупки нескольких десятков копий InternetWare трудно назвать стратегически верным решением. Семейства операционных систем Windows NT и Unix сейчас дают гораздо больше гарантий относительно своей жизнеспособности.
Стратегическое планирование сети состоит в нахождении компромисса между потребностями предприятия в автоматизированной обработке информации, его финансовыми возможностями и возможностями сетевых и информационных технологий сегодня и в ближайшем будущем.
4.4 Развитие телекоммуникационных и сетевых технологий
В середине XX века основными системам коммуникации между людьми, занятыми в экономике, не считая привычные почтовые письма, были телеграф, телефон и радиосвязь. Телевидение находилось на этапе своего становления. Посредством телефонных и радиосетей осуществлялась передача информационных потоков, обработка же переданной информации целиком возлагалась на человека.
Настоящим прорывом в науке, технике, в экономике и социальной жизни стало изобретение компьютера. На первых этапах своего развития (до 70 -х годов XX века) компьютерная техника использовалась исключительно для обработки информации, а сбор и передача информации осуществлялся с помощью телекоммуникационных систем и сетей, основой которых являлись вышеупомянутые телефонные и радиосети.
После создания компьютерных сетей, представляющих собой совокупность компьютеров и объединяющих их каналов связи, сбор, передача и обработка информации стала осуществляться с помощью компьютерной техники. Два эволюционных пути - развитие телекоммуникаций и развитие вычислительной техники - привели к их закономерному соединению.
Телекоммуникационные системы и сети являются по сравнению с компьютерными сетями «старожилами», и первыми из них были телеграфные и телефонные сети.
Телеграф (греч. tele -- «далеко» + grapho -- «пишу») был изобретен в середине XIX века, и предназначался для передачи на расстоянии с помощью электрического сигнала букв и символов. Самый заметный вклад в развитие телеграфа внесли такие ученые и инженеры, как Карл Штейнгейль, Вернер фон Сименс, Самуаэль Морзе, Жан Бодо и другие.
Немецкий профессор Карл Штейнгейль в 1838 г. в Мюнхене построил первую телеграфную линию длиною в 5000 м.
В 1843 году шотландский физик Александр Бэйн продемонстрировал и запатентовал собственную конструкцию электрического телеграфа, которая позволяла передавать изображения по проводам. Аппарат Бэйна считается первой примитивной факс-машиной.
К середине XX века в Европе были созданы телеграфные сети, получившие название Telex (TELEgraph + EXchange). Несколько позже в США также была создана национальная сеть абонентского телеграфа, подобная Telex, которая получила наименование TWX (Telegraph Wide area eXchange).
Сети международного абонентского телеграфа постоянно расширялись и к 1970 году сеть Telex объединяла абонентов более чем 100 стран мира.
Исторически телефонные сети появились несколько позже телеграфных сетей.
Первые слова были сказанные по телефону (греч. tele-- далеко и phone-- голос) 10 марта 1876 года и принадлежали они шотландскому изобретателю - преподавателю школы глухонемых - Александру Грэму Беллу: «Мистер Ватсон, зайдите, я хочу Вас видеть». Дальность действия этой телефонной линии внутри здания составляла 12 метров. Следует отметить, вначале телефон был недооценен специалистами телеграфной связи, которые восприняли телефон за “никому ненужную лабораторную игрушку”. Данная экспертная оценка является примером крупнейшей и грубейшей ошибкой за всю историю телекоммуникационного бизнеса. Через несколько лет телефон и телефонные сети стали развиваться стремительными темпами.
Подобные документы
Понятие, хранение и обработка экономической информации. Моделирование и методы решения задач экономического содержания, сетевые компьютерные технологии. Корпоративные информационные системы, автоматизация предметных областей экономической направленности.
курс лекций [2,9 M], добавлен 19.02.2012Автоматизированные поисковые системы. Информационные технологии в делопроизводстве и документообороте. Компьютерные сети и гипертекстовые технологии. Использование систем управления базами данных. Обработка информации на основе электронных таблиц.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 15.12.2013Информационные технологии в экономике. Основы автоматизации экономической деятельности предприятий. Компьютерные технологии моделирования управления. Защита информации в информационных системах. Программное обеспечение экономической деятельности.
курс лекций [1,8 M], добавлен 15.03.2010Сущность понятия "информационные технологии". Компьютерные науки и технологии. Социальная, промышленная и индустриальная революция. Основной носитель информации в XV и ХХ веке. Информатика как совокупность научных направлений, изучающих информацию.
презентация [604,9 K], добавлен 08.09.2013Классификация информационных систем и технологий в организационном управлении. Методы и организация создания ИС и ИТ. Состав, структура, внутримашинного информационного обеспечения. Информационные технологии и процедуры обработки экономической информации.
контрольная работа [28,9 K], добавлен 25.07.2012Реляционные базы данных как часть корпоративных информационных систем, их построение по принципам клиент-серверной технологии. Основные характеристики СУБД Firebird. Проектирование базы данных для информационной системы "Компьютерные комплектующие".
курсовая работа [1,9 M], добавлен 28.07.2013Информационные технологии управления турфирмами для автоматизации деятельности туроператоров, турагентов по формированию и реализации турпродукта потребителю. Глобальные компьютерные системы бронирования. Информационные технологии управления гостиницами.
контрольная работа [37,1 K], добавлен 05.05.2014Технологические процессы обработки информации в информационных технологиях. Способы доступа к Internet. Информационные технологии в локальных и корпоративных компьютерных сетях. Средства обработки графической информации. Понятие информационной технологии.
учебное пособие [1,4 M], добавлен 23.03.2010Организационная и экономическая характеристика ООО "Транссервискарс". Организация охраны труда, окружающей среды и энергосбережения на предприятии. Программное и системное обеспечение организации. Специфика технологического процесса обработки информации.
отчет по практике [225,9 K], добавлен 29.11.2012Корпоративные информационные системы и базы данных, их использование для совершенствования и отлаживания ведения бизнеса. Классификация корпоративных информационных систем. Информационные системы класса OLTP. Оперативная аналитическая обработка.
курсовая работа [54,2 K], добавлен 19.01.2011
