Лекции по автоматизации и управлению

Подождите немного. Документ загружается.

Вопрос №35. Состав типовых пакетов прикладных

программ

По современным взглядам, ППП – это совокупность совместимых программ

для решения определенного класса задач.

Совместимость программ, составляющих ППП, означает возможность их

взаимного использования, общность структуры управляющих данных и

используемых информационных массивов. Кроме того, ППП следует

рассматривать как самостоятельное программное изделие, как особый вид

прикладного ПО.

В зависимости от функционального назначения выделяют ППП,

расширяющие возможности ОС.

Среди пакетов, предназначенных для решения прикладных задач

пользователей, иногда выделяют методо-ориентированные и проблемно-

ориентированные пакеты.

Проблемно-ориентированные пакеты предназначены для решения групп

задач, использующих общие данные. Это наиболее многочисленная группа

пакетов. Проблемная ориентация может выражаться в общем характере

операций, выполняемых пакетом.

Проблемная ориентация может быть представлена и общей прикладной

проблемой, решение которой распадается на отдельные задачи, для каждой из

которых в пакете предусмотрен свой алгоритм.

Составные части ППП:

ПВЯ Управляющая

программа Информационная

база

Обслуживающие Обрабатывающие

модули модули

Описание конкретного задания пользователя на входном языке пакета

называют программой на входном языке.

Обрабатывающие модули выполняют преобразование данных,

составляющих информационную базу пакета.

Чтобы обеспечить взаимодействие пакета с пользователем и управляющих

модулей пакета с информационной базой и обрабатывающими модулями, в

состав пакета включаются обслуживающие модули.

Таким образом, ППП можно рассматривать как объединение входного языка,

информационной базы, управляющих, обслуживающих и обрабатывающих

программных модулей. Совокупность обрабатывающих модулей часто

называют функциональным наполнением пакета. Управляющие и

обслуживающие модули называются системной частью пакета, или системным

наполнением пакета.

Вопрос №38. "Процесс передачи данных. Спектральное

представление сигналов".

Сигнал - физический процесс, отображающий передаваемое сообщение

(т.е. совокупность знаков, содержащих ту или иную информацию).

Сигнал является функцией времени, даже если сообщение таковым не

является. Если сигнал представляет собой функцию U(t), принимающую только

определенные дискретные значения U

(например, 0 или 1), то его называют

дискретным по состоянию. Если сигнал принимает любые значения в

некотором интервале, то он называется непрерывным по состоянию.

Иногда сигнал задается не на всей оси времени, а только в определенные

моменты времени t

Такие сигналы называются дискретными по времени, в

отличие от непрерывных по времени, заданных на всей оси t.

Сигнал является объектом транспортировки по каналам связи. Поэтому

определяют параметры сигнала:

 длительность сигнала T

;

 динамический диапазон H

;

 ширина спектра F

Любой сигнал, рассматриваемый как временной процесс, имеет начало и

конец. Поэтому Длительность сигнала определят интервал времени, в пределах

которого сигнал существует.

Динамический диапазон определяется как отношение наибольшей

мгновенной мощности сигнала к той наименьшей мощности, которую надо

отличать от 0 при заданном качестве передачи. Выражается обычно в

децибелах.

Ширина спектра дает представление о скорости изменения сигнала

внутри интервала его существования. Ширина спктра сигнала определяется

диапазоном частот, в пределах которого сосредоточена его основная энергия.

Вводят еще одну характеристику - объем сигнала V

, которая дает общее

представление о возможностях данного ансамбля сигналов, как переносчиков

сообщений. Чем больше V

,тем больше информации можно "вложить" в этот

объем, и тем труднее передать такой сигнал по каналу связи.

= T

* H

* F

Обобщенная структура передачи информации:

s(t) z(t)

И АЦП КИ КК Мод среда Демод ДекК ДекИ

ЦАП П

μ(t) ν(t)

система синхронизации

Цифровой канал передачи информации

И - источник может быть аналоговым (например, человек, говорящий по

телефону) и цифровым (например, компьютер).

Из источника информация передается в АЦП - аналогово - цифровой

преобразователь, в котором происходит преобразование этой информации по

уровню и времени. Преобразованная информация поступает в КИ - кодер

источника, уменьшающий избыточность информации. Далее информация

предается в КК - кодер канала. Кодер канала учитывает специфику среды

распространения сигнала, проявляющуюся в характере ошибок, вносимых в

процесс передачи. Затем Мод - модулянт перекладывает передаваемую

информацию на физический переносчик (сигнал) s(t). На среду передачи

сигнала действуют помехи: μ(t) - мультиплекативные помехи (умножаются на

сигнал) и ν(t) - аддитивные помехи (складываются с сигналом). В итоге

получаем процесс z(t) = μ(t) * s(t) + ν(t). Этот процесс проходит стадию

демодуляции Демод, т.е. процесс снятия информации с физического носителя и

его фильтрация. Процессы, происходящие в ДекК, ДекИ и ЦАП позволяют

получателю П получить переданную информацию не в цифровой, а в

аналоговой форме.

Если передача информации происходит поочередно источником и

получателем, то это симплексная линия передачи. При одновременной передачи

информации источником и каналом - дублексная линия передачи.

Вопрос №39. "Способы повышения надежности

передачи данных".

Служба обеспечения безопасности информации - совокупность

различных мероприятий (правовых, организационных, технических),

направленных на предотвращение или существенное затруднение ущерба

интересов поставщиков и потребителей информации.

Основная целенаправленность мер:

 обеспечение целостности информации (полноты, точности, достоверности);

 сохранение конфиденциальности информации, предупреждение

несанкционированного получения информации;

 обеспечение доступности информации, т.е. доступа к информации

пользователей, имеющих на то надлежащие полномочия.

Угрозы информационной безопасности:

 перехват данных;

 анализ трафика посторонним лицом;

 изменение потока сообщений;

 повтор процесса установления соединения и передачи сообщения;

 отказ пользователя от сообщений, инициированный из вне;

 нарушение связи;

 несанкционированный доступ в службу обработки сообщений;

 угроза хранилищу данных.

Защита от этих угроз:

 секретность данных;

 использование методов аутентификации;

 методы обеспечения целостности данных;

 управление доступом;

 служба сохранности информации;

 отслеживание доставки информации.

Организационные аспекты информационной безопасности:

 разработка политики информационной безопасности;

 анализ рисков;

 мероприятия, обеспечивающие информационную безопасность;

 план действий в чрезвычайных ситуациях;

 подбор средств обеспечения информационной безопасности.

Группы средств обеспечения информационной безопасности:

 контроль доступа;

 шифрование;

 аутентификация;

 антивирусная защита;

 авторизация входных и выходных потоков;

 резервное хранение и восстановление информации.

Вопрос №40. "Основные компоненты информационных

сетей".

Мультиплексор передачи данных - устройство, используемое почти во

всех системах. Его основная функция - обеспечитьсовместное использование

одной линии связи, обычно телефонного канала, несколькими машинами

конечных пользователей (ЭВМ или терминал) или портами.

Модем - выступает в качестве стыка между цифровыми системами и

аналоговыми устройствами.

Устройство обслуживания данных - полностью обеспечивает цифровой

канал. Это цифровая система, осуществляющая передачу 1 или 0 как

дискретных цифровых сигналов от одного конечного пользователя к другому.

Оборудование коммутации данных - является фактически основой сети

ЭВМ. Основной функцией чвляется коммутация и маршрутизация данных

пользователя (трафика) в сети к месту назначения. Оборудование коммутации

данных может установить маршрут передачи данных в место назначения через

промежуточные компоненты, в том числе и другие коммутационные

устройства.

Групповой контроллер - предназначен для управления группой

терминалов. Он получает данные от главной ЭВМ и направляет сообщения в

удаленные терминалы или из удаленных терминалов.

Вопрос №41. "Эталонная модель взаимодействия

открыты систем".

Уровень - это вид услуг, которые должны выполнятся на этом уровне, и

средства, которыми эти услуги выполняются.

К средствам относится совокупность правил взаимодействия на

определенном уровне, алгоритмы и программы, реализующие эти правила. все

это определяется как протокол взаимодействия на определенном уровне.

ЭМВОС предполагает 7 уровней взаимодействия. Услуги

предоставляются снизу вверх.

Физический уровень:

Обеспечивает физический контакт между системами и представляет верхнему

уровню средства для передачи сигналов и информации (радиоканал,

кабельный).

Канальный уровень:

Служит для побитовой передачи сигналов, кодовых комбинаций,

обеспечивающих обнаружение и исправление ошибок. реализует средства

повышения достоверности передачи (параллельная передача, обратная связь,

кодирование). Возможна реализация средств тестирования канала. канальный

уровень использует одно или несколько физических соединений.

Сетевой уровень:

Обеспечивает доставку блока информации в соответствии с адресом, указанным

в заголовке блока. Настроен в основном на передачу пакетов. Функции уровня:

 маршрутизация

 ретрансляция

 сетевые соединения

 мультиплексирование сетевых соединений

 сегментация укрупнение

 обнаружение и исправление ошибок

 упорядочение данных

 управление потоками

 передача срочных данных

 выбор и повторная установка службы

Транспортный уровень:

Обеспечивает прозрачную передачу данных между сеансовыми объектами и

освобождает их от выполнения функций по организации надежной и

эффективной передачи данных. В 3-х фазах транспортного уровня могут

выполнятся следующие функции:

1. фаза установления соединения

 выбор сетевого соединения, наиболее удовлетворяющего требованиям

сеансового объекта с учетом стоимости качества обслуживания;

 решение о целесообразности мультиплексирования или расщепления

транспортного соединения с целью оптимизации использования сетевых

соединений;

 выбор оптимального размера транспортного пакета;

 выбор функций, которые будут задействованы в фазе передачи данных;

 отображение транспортных адресов в сетевые;

 обеспечение идентификации различных транспортных соединений между

одной и той же парой транспортных точек доступа;

 передача служебных данных.

2. фаза передачи данных

 доведение транспортных служебных данных до сеансовых объектов

получателей;

 упорядочение данных;

 укрупнение данных;

 сцепление данных;

 сегментация данных;

 мультиплексирование или расщепление данных;

 управление потоком;

 обнаружение и исправление ошибок;

 передача срочных данных;

 разграничение транспортных и служебных данных;

 идентификация транспортного соединения.

3. фаза разъединения соединения

 оповещение о причине разъединения;

 идентификация разъединяемого транспортного соединения;

 передача служебных данных.

Сеансовый уровень (уровень сессий):

Устанавливает сеансовые соединения (диалог) между двумя

взаимодействующими представительными объектами и поддерживает

информационный обмен между ними.

 установление сеансового соединения;

 разъединение сеансового соединения;

 обмен обычными данными;

 обмен срочными данными;

 управление взаимодействием;

 синхронизация сеансового уровня;

 оповещение об особых состояниях.

Представительный уровень:

Обеспечивает независимость прикладных объектов от используемого

синтаксиса (от правил кодирования передаваемой информации).

 запрос установления сеанса;

 согласование и повторное согласование синтаксиса;

 преобразование синтаксиса;

 запрос завершения сеанса.

Прикладной уровень:

Обеспечивает доступ в среду ВОС для прикладных процессов, которые

обмениваются информацией посредством прикладных объектов, прикладных

протоколов и служб представлений. Кроме передачи данных, прикладная

служба (совокупность объектов прикладного уровня) может выполнять

следующие услуги:

 идентификация партнеров, предполагающих взаимодействие;

 определение текущей готовности партнеров, предполагающих

взаимодействовать;

 установление полномочий для передачи;

 согласование механизма секретности;

 аутентификация (узнавание) партнера;

 определение методологии назначения цен, достаточности ресурсов,

приемлемого качества обслуживания;

 синхронизация взаимодействующих приложений;

 выбор дисциплины диалога, включающей процедуры инициализации и

завершения;

 согласование ответственности за обнаружение ошибок и процедур

управления целостностью данных;

 идентификация ограничений по синтаксису данных.

Вопрос №43. "Основные конфигурации локальных и

территориальных компьютерных сетей".

ТОПОЛОГИЯ "ОБЩАЯ ШИНА".

В этой топологии компьютеры соединяются единственным кабелем,

который называется корпусом (сегмент), а он в свою очередь соединяет все

компьютеры сети в одну линию. Сетевые данные в виде электронных сигналов

посылаются во все рабочие станции сети; однако, информация принимается

только компьютером, адрес которого совпадает с адресом поступающего

сигнала. Только один компьютер в данный момент времени может принять

сообщение. Так как сигнал посылается полностью в сеть, то он передается из

одного конца кабеля в другой. Если сигнал передается непрерывно, то он скачет

назад и вперед вдоль кабеля и мешает другим компьютерам принять сигналы.

Следовательно, сигналы могут быть остановлены после нахождения нужного

адреса.

"Общая шина" - это пассивная топология. Компьютеры на общей шине не

отвечают за передвижение данных из одного компьютера в следующий. Если

один компьютер не доступен, то это не нарушает покой остальных в сети LAN.

Нарушения в кабеле будут прерывать путь сигнала между двумя

концами, последует скачок сигнала, и вся сеть остановится. Нарушения

случаются, если кабель был перерезан или если соединение было свободным

или не скреплено. Например, если вышел из строя один из компьютеров, он

заменяется и кабель не теряет свои свойства, которые могут вызвать в нем

нарушения. При нарушениях в кабеле компьютеры в сети будут способны

функционировать отдельно. Но так как при нарушениях сеть получается не

замкнута, компьютеры не способны функционировать между собой.

ТОПОЛОГИЯ "ЗВЕЗДА".

Эта топология отличается от топологии «общей шины», тем что все

компьютеры соединены кабелем, имеющим центральный компонент. Сигналы

передаются из одного компьютера в другой через центральный. Т.е. сигнал

покидает один компьютер и попадает в центральный, который отвечает за

передачу этого сигнала нужному компьютеру.

Если один компьютер в такой сети вышел из стоя, то он не может

передавать или принимать сообщения, и другие компьютеры не могут с ним

взаимодействовать.

Если сломался центральный, то все компьютеры функционируют

автономно, но сигналы передавать не могут. Что означает действительную

зависимость сети.

ТОПОЛОГИЯ "КОЛЬЦО".

Кольцевое соединение компьютеров имеет вид круга. Каждый

компьютер не конечный. Сигналы передаются по кольцу по часовой стрелке и

проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной «общей шины»,

каждый компьютер поддерживает и передает сигнал дальше. В

действительности кабель от каждого компьютера проходит через центральный.

Все сообщения из компьютера должны пройти через него до того, как попадут в

нужный.

Сигналы, которые передаются по кольцу, являются сообщениями.

Сообщение передается из компьютера в компьютер, пока не найдет тот,

который имеет данные для получения этого сообщения. Передающий