Информационное,которое состоит из баз данных, экспертных систем и систем искусственного интеллекта

Автоматизированные информационные системы по способу обработки данных подразделяются на:

· централизованные, где обработка информации производится квалифицированным персоналом на мощных ЭВМ без участия конечного пользователя (рис. 9.1);

· децентрализованные, организованные путем подключения к отдельным ЭВМ (вычислительному центру) множества абонентских пунктов пользователей, т.е. создания систем телеобработки данных (рис.9.2);

· интегрированные, организованные путем создания вычислительных сетей, в которых осуществлялось объединение между собой множества территориально удаленных друг от друга ЭВМ или ВЦ

Создание высокоэффективных крупных систем обработки данных связано с объединением средств вычислительной техники, обслуживающих отдельные организации и их подразделения, с помощью средств связи в единую распределенную вычислительную систему.

В отличии от вычислительных сетей, создаваемых на базе больших ЭВМ и охватывающих значительную территорию, сети на базе ПЭВМ получили название локальных, т.к. они ориентированы в первую очередь на объединение вычислительных машин и периферийных устройств, сосредоточенных на небольшом пространстве (в пределах нескольких километров).

Рис. 9.1. Модель централизованной АИС.

Рис. 9.2. Модель децентрализованной АИС.

В локальных вычислительных сетях (ЛВС) с развитой архитектурой функции управления выполняет операционная система, устанавливаемая на более мощном, чем рабочие станции, компьютере – сервере. В серверных ЛВС реализованы две модели взаимодействия пользователей с рабочими станциями: файл-сервер и клиент-сервер.

1. В первой модели (файл-сервер) сервер обеспечивает доступ к файлам базы данных для каждой рабочей станции, и на этом его работа заканчивается. Например, если используется база данных типа файл-сервер, для получения сведений о состоянии военно-политической обстановки в зоне Югославского конфликта, по сети будет передана вся информация о состоянии ВПО в мире, и решать, какие записи в ней удовлетворяют запросу, а какие нет, приходится решать самой рабочей станции. Таким образом, работа модели файл-сервер приводит к перегрузке сети. Как правило, терминальные станции внешней памяти не имеют или не используют, а все результаты обработки информации сохраняются на сервере

2. Устранение этих недостатков достигается в модели клиент-сервер. В этом случае система делится на две части: внешнюю, обращенную к пользователю и называемую клиентом (клиент-программа), и внутреннюю, обслуживающую и называемую сервером (сервер-программа). Сервером является машина, обладающая ресурсами и предоставляющая их по запросам терминальных станций, а клиентом – потенциальный потребитель этих ресурсов. Роль ресурсов может играть файловая система (файловый сервер), процессор (вычислительный сервер), база данных (сервер базы данных), принтер (принтер-сервер) и др. Так как сервер (или серверы) обслуживает одновременно много клиентов, то на серверном компьютере должна функционировать многозадачная операционная система.

В данной модели сервер играет активную роль, ибо его программное обеспечение заставляет сервер “сначала подумать, а потом сделать”. Потоки информации, текущие по сети, становятся меньшими, поскольку сервер сначала обрабатывает запросы, а затем посылает клиенту то, в чем он нуждается. Сервер также контролирует допустимость обращения к записям на индивидуальной основе, что обеспечивает большую безопасность данных.

В модели “клиент-сервер”, созданной на основе ПЭВМ, предлагается следующее:

- сеть содержит значительное количество серверов и клиентов;

- основу вычислительной системы составляют рабочие станции, каждая из которых функционирует как клиент и запрашивает информацию, которая находится в сервере;

- пользователь системы освобожден от необходимости знать, где находится требуемая ему информация, он просто запрашивает то, что ему нужно;

- система реализуется в виде открытой архитектуры, объединяющей ЭВМ различных классов и типов с различными системами.

Информационные системы, получившие широкое распространение имеют несколько видов структур, которые получают практическую реализацию в соответствии с назначением данной системы

§ 9.2. Основы построения и архитектура компьютерных сетей (КС)

Децентрализация процессов обработки данных реализовыва­лась по двум направлениям:

§ путем подключения к отдельным ЭВМ (или комплексу ЭВМ, объединенных в рамках ВЦ) множества абонентских пунктов, пользователей, т.е. создания систем телеобработки данных;

§ путем создания вычислительных сетей, в которых осущест­влялось объединение между собой множества территориальное удаленных друг от друга ЭВМ или ВЦ

I. Назначение, классификация КС. Характеристика процесса передачи данных

Вычислительная сеть – совокупность технических и программных средств, взаимодействующих друг с другом в целях решения вычислительных задач, через системы передачи данных (системы связи и передачи данных).

Базовая система связи и передачи данных – это совокупность средств для передачи данных между ЭВМ, входящими в состав вычислительной сети.

Узлы коммуникаций – совокупность технических средств связи и передачи данных, находящихся в одном пункте.

Таким образом, базовая система связи и передачи данных – является ядром вычислительной системы, обеспечивающим физическое соединение ЭВМ и терминальных устройств.

Сеть ЭВМ (компьютерная или вычислительная сеть) – совокупность ЭВМ, объединённых базовой СПД.

По территориальному расположению различают вычислительные сети:

- локальные (протяжённостью 3-10 км);

- региональные (протяжённостью 10-1000 км);

- глобальные (более 1000 км).

Основными компонентами сетиявляются кабели (передающие сре­ды), рабочие станции (АРМ пользователей сети), платы интерфейса сети (сетевые адаптеры), серверы сети.

Рабочими станциями (PC) в ЛВС служат, как правило, персональные компьютеры (ПК). На PC пользователями сети реализуются прикладные задачи, выполнение которых связано с понятием вычислительного процесса.

Серверы сети - это аппаратурно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, но могут работать и как обычная абонентская система. В качестве аппаратной части сервера используются достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большая ЭВМ или компьютер, спроектированный специально как сервер. В ЛВС мо­жет быть несколько различных серверов для управления сетевыми ресурса­ми, однако всегда имеется один (или более) файл-сервер (сервер баз дан­ных) для управления внешними ЗУ общего доступа и организации распреде­ленных баз данных (РБД).

Рабочие станции и серверы соединяются с кабелем коммуникационной подсети с помощью интерфейсных плат - сетевых адаптеров (СА). Основные функции СА: организация приема (передачи) данных из (в) PC, согласование скорости приема (передачи) информации (буферизация), формирование пакета данных, параллельно-последовательное преобразование (конвертирование), ко­дирование/декодирование данных, проверка правильности передачи, установ­ление соединения с требуемым абонентом сети, организация собственно об­мена данными. В ряде случаев перечень функций СА существенно увеличива­ется, и тогда они строятся на основе микропроцессоров и встроенных модемов.

В ЛВС в качестве кабелей (передающих сред) используются, как правило, витая пара и оптические волокна.

Кроме указанного в ЛВС используется следующее сетевое обору­дование:

§ приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры) - для объединения сегментов локальной сети с шинной топологией;

§ концентраторы (хабы) - для формирования сети произвольной тополо­гии (используются активные и пассивные концентраторы);

§ мосты - для объединения локальных сетей в единое целое и повышения производительности этого целого путем регулирования трафика (данных пользователя) между отдельными подсетями;

§ шлюзы - выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней модели ВОС, в частно­сти - маршрутизацию пакетов, преобразование сообщения из одного форма­та в другой или из одной системы кодирования в другую;

§ маршрутизаторы и коммутаторы - для реализации функций коммутации и маршрутизации при управлении трафиком в сегментированных (со­стоящих из взаимосвязанных сегментов) сетях. В отличие от мостов, обеспечивающих сегментацию сети на физическом уровне, маршрутизаторы выполняют ряд «интеллектуальных» функций при управлении трафиком. Коммутаторы, выполняя практически те же функции, что и маршрутизаторы, превосходят их по производительности и обладают меньшей латентностью (аппаратная временная задержка между получением и пересылкой информации);

§ модемы (модуляторы-демодуляторы) - для согласования цифровых сигналов, генерируемых компьютером, с аналоговыми сигналами типичной со­временной телефонной линии;

§ анализаторы - для контроля качества функционирования сети;

§ сетевые тестеры - для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.

При характеристике ВС большое значение имеет понятие архитектуры (топологии). Это порядок подключения ЭВМ и терминалов друг к другу. Варианты подключения (архитектура КС) следующие (рис. 9.3):

- вертикальная;

- горизонтальная;

- смешанная.

Кроме того, вычислительные сети могут классифицироваться:

По типу используемых в сети ЭВМ:

· однородные, состоящие из программно-совместимых ЭВМ;

· неоднородные, состоящие из программно-несовместимых ЭВМ.

По типу организации передачи:

· сети с коммутацией каналов;

· сети с коммутацией сообщений;

· сети с коммутацией пакетов.

Вертикальная архитектура:

§ звездообразная

§

Т

иерархическая

		Т

ЭВМ

		Т
				Т
		Т
					Т

Горизонтальная архитектура:

· Линейная

· Кольцевая

· Сетевая

Рис. 9.3. Варианты архитектуры компьютерных сетей

По характеру реализуемых функций:

· вычислительные, предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации;

· информационные, предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей;

· смешанные, в которых реализуются вычислительные и информационные функции.

Дата добавления: 2014-12-29