Рагулин П.Г. Информационные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

151

19. Оперативное управление процессом обработки информации с помощью операцион-

ной системы сети помогает организовать учет выполнения заданий (либо опреде-

лить причины их невыполнения), выдачу справок о прохождении задач в сети, сбор

данных о работах, выполняемых в сети.

20.

Электронная почта представляет систему сбора, регистрации, обработки и передачи

любой информации (текстовых документов, изображений, цифровых данных, зву-

козаписи и т.д.) по сетям ЭВМ.

21.

В вычислительных сетях информация должна быть защищена от всех видов посто-

роннего вмешательства.

22.

Технологии телеконференций реализуют дистанционное общение групп специали-

стов, обсуждающих ту или иную проблему. Информация телеконференции форми-

руется из новостей, сообщений-статей, посылаемых абонентами сети.

23.

Международной организацией по стандартизации ISO разработана система стан-

дартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых сис-

тем, часто называемая также эталонной семиуровневой логической моделью откры-

тых систем.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что такое интерфейс и какова его роль в процессе представления и использования

информации?

Какие существуют виды интерфейсов?

Дайте характеристику основных типов пользовательского интерфейса.

Укажите цель стандартизации в области информационных технологий.

Назовите объекты для проектирования пользовательского интерфейса.

Какие критерии используют при оценке пользовательского интерфейса?

Какая цель преследуется при внедрении АРМ?

Из каких видов обеспечения строится АРМ?

Термин «АРМ» заменяет ли выражение «экспертная система»?

10.

По каким этапам разделяется использование компьютерной и иной организацион-

ной техники в офисе?

11.

Назовите основные функции и средства электронного офиса.

12.

На чем основана концепция гипертекста?

13.

Определите структуру гипертекста.

14.

Назовите примеры применения гипертекстовых технологий.

15.

Как используются гипертекстовые технологии при сетевом обмене?

16.

Поясните принципы технологии мультимедиа.

17.

Каковы основные компоненты мультимедиа-среды?

18.

Какие виды оборудования обеспечивают реализацию технологии мультимедиа.

19.

Приведите примеры использования технологий мультимедиа.

20.

Дайте определение компьютерной сети.

152

21. Что определяет архитектура сети ЭВМ?

22.

Какая сеть ЭВМ называется гетерогенной?

23.

На какие классы разделяются компьютерные сети по типу организации передачи

данных?

24.

Выделите классы вычислительных сетей по критерию «способ управления вычис-

лительными сетями».

25.

Какие типы топологии применяются при построении компьютерных сетей?

26.

Укажите классификационный параметр для класса «локальные вычислительные се-

ти».

27.

Перечислите задачи коллективной работы с информацией, обеспечиваемые локаль-

ными вычислительными сетями.

28.

Выделите основные аппаратные компоненты локальных вычислительных сетей.

29.

По каким принципам устроится управление в локальных сетях.

30.

Какова роль «сервера» и «клиента» в локальных вычислительных сетях?

31.

Какие условия должны быть обеспечены при передаче информации в сети способом

коммутации каналов?

32.

Укажите недостатки метода передачи сообщений при передаче информации в сети.

33.

Какие функции выполняет электронная почта?

34.

Поясните принципы организации телеконференций.

35.

Укажите назначение системы Usenet.

36.

Как организуются электронные доски объявлений?

37.

Что собой представляет модель OSI?

38.

Какие существуют протоколы сетевого взаимодействия?

39.

Дайте определение открытой системы.

40.

Какой уровень регулирования представляют стандарты ISO?

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВ ПО МОДУЛЮ 3

УКАЖИТЕ НОМЕРА ВСЕХ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ

1 ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ВКЛЮЧАЕТ КОМПОНЕНТЫ

средства отображения информации

язык общения

общение приложения с пользователем

форматы и коды отображаемой информации

общение пользователя с приложением

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КОМАНДНОГО ИНТЕРФЕЙСА

с помощью указательного устройства производится выбор команд из меню

на экран выдается системное приглашение для ввода команды

153

3) на экране высвечивается окно, содержащее образы программ и меню действий

последовательность команд записывается в Bat-файл

на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых об-

разов к другим

СТАНДАРТЫ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБЕСПЕЧИВАЮТ ВОЗМОЖ-

НОСТЬ

разработчикам использовать средства других разработчиков

осуществлять экспорт/импорт данных

регулировать семантические аспекты информации

интеграции разных компонент информационных технологий

устранения технических барьеров в международном информационном обмене

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО

включает персональный компьютер, размещенный непосредственно на рабочем

месте

пакетную обработку данных на больших ЭВМ

является частью экономической информационной системы

представляет индивидуальный комплекс технических и программных средств,

обеспечивающий автоматизацию профессионального труда специалиста

обеспечивает оператора всеми средствами, необходимыми для выполнения опре-

деленных функций

ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА ПРЕДНАЗНАЧЕНА ДЛЯ

воссоздания опыта и знаний профессионалов

использования знаний в процессе управления

объединения обеспечивающих и функциональных информационных технологий

подготовки решений без прямого участия сотрудника

использования моделей представления знаний

ГИПЕРТЕКСТ

количественно оценивает качество информации

представляет систему информационных объектов (статей), объединенных между

собой направленными связями

предполагает перемещение от одних объектов информации к другим с учетом их

смысловой, семантической связанности

связывает каждый объект с информационной панелью экрана, на которой поль-

зователь может ассоциативно выбирать одну из связей

обрабатывает информацию по правилам формального вывода, соответствующего

запоминанию пути перемещения по сети

МУЛЬТИМЕДИА-ТЕХНОЛОГИЯ

работает только со статическими изображениями

154

2) объединяет многокомпонентную информационную среду в однородном цифро-

вом представлении

основана на комплексном представлении данных любого типа

использует несколько информационных сред (графику, текст, фотографию, ани-

мацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение и др.)

обеспечивает совместную обработку символов, текста, таблиц, графиков, изо-

бражений, документов, звука, речи

ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЛЬТИМЕДИА-ТЕХНОЛОГИЙ -

подготовка простых текстовых документов

«мультимедиа-киоски», выдающие по запросу пользователя наглядную инфор-

мацию

электронные издания для развлечений

системы виртуальной реальности

электронные издания для целей образования

СТРУКТУРНО ГИПЕРТЕКСТ СОСТОИТ ИЗ

информационного материала

тезауруса гипертекста

базы моделей

списка главных тем

алфавитного словаря

10 К УНИФИЦИРОВАННЫМ ДЕЙСТВИЯМ ДИАЛОГА ОТНОСЯТСЯ

обработка знаний

отказ

команда

ввод

выход

УКАЖИТЕ НОМЕРА ВСЕХ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ

11 ПО СПОСОБУ УПРАВЛЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ ДЕЛЯТСЯ НА СЕТИ

со смешанным управлением

с коммутацией каналов

с централизованным управлением

с коммутацией сообщений

с децентрализованным управлением

155

МОДУЛЬ 4. ИНТЕГРАЦИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ

Ключевые понятия

географические информационные

системы (ГИС)

геоинформационные технологии

документ

интегрированные информационные

технологии

клиент

корпоративная информационная

система

распределенная обработка данных

сервер

сеть Интранет

система манипулирования

электронными документами

система создания электронных

документов

система хранения электронных

документов

смешанная организация данных

централизованная организация

данных

электронный документ

электронный документооборот

Глава 4.1. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

4.1.1. Характеристика распределенной обработки данных

Одной из важнейших сетевых технологий является распределенная обработка данных

[11].

Персональные компьютеры стоят на рабочих местах, т.е. на местах возникновения и

использования информации. Они соединены каналами связи. Это дало возможность распре-

делить их ресурсы по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить техно-

логию обработки данных в направлении децентрализации.

Распределенная обработка данных заключается в том, что пользователь и его приклад-

ные программы (приложения) получают возможность работать со средствами, расположен-

ными в рассредоточенных узлах сетевой системы.

Системы, имеющие программы распределенной среды, включают компьютеры, назы-

ваемые серверами и клиентами. Каждый сервер имеет свою группу клиентов.

Программное обеспечение сетевой среды обслуживается и поддерживается сетевыми

операционными системами. В роли сервера выступает главный, более мощный компьютер.

Распределенная среда требует организации распределенной базы данных и такого ин-

струментария, как распределенная система управления базой данных

(РСУБД).

Распределенная обработка данных позволила повысить эффективность удовлетворения

156

изменяющейся информационной потребности информационного работника и тем самым

обеспечить гибкость принимаемых им решений.

Преимущества распределенной обработки данных:

 большое число взаимодействующих между собой пользователей, выполняющих

функции сбора, регистрации, хранения, передачи и выдачи информации;

 снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки

и хранения локальных баз данных на разных ЭВМ;

 обеспечение доступа информационного работника к вычислительным ресурсам сети

ЭВМ;

 обеспечение симметричного обмена данными между удаленными пользователями.

Введение классификации моделей представления данных на иерархические, сетевые и

реляционные отразилось на архитектуре систем управления базами данных и технологии их

обработки. Архитектура СУБД описывает ее функционирование как взаимодействие процес-

сов двух типов: клиента и сервера.

Распределенная обработка и распределенная база данных

не синонимы.

Если при распределенной обработке производится работа с базой, то подразумевается,

что представление данных, их содержательная обработка, работа с базой на логическом

уровне выполняются на персональном компьютере клиента, а поддержание базы в актуаль-

ном состоянии — на сервере.

В случае использования распределенной базы данных последняя размещается на не-

скольких серверах. Работа с ней осуществляется на тех же персональных компьютерах или

на других, и для доступа к удаленным данным надо использовать сетевую СУБД.

Организация обработки данных зависит от способа их распределения. Существуют

централизованный, децентрализованный и смешанный способы распределения данных.

4.1.2. Централизованная организация данных

Централизованная организация данных является самой простой для реализации (Рис.

4.1).

Рис. 4.1. Централизованная организация данных

На одном сервере находится единственная копия базы данных. Все операции с базой

данных обеспечиваются этим сервером. Доступ к данным выполняется с помощью удален-

Клиент А

Клиент C Клиент D

Клиент B

Единая БД

157

ного запроса или удаленной транзакции.

Достоинством такого способа является легкая поддержка базы данных в актуальном

состоянии, а недостатком — то, что размер базы ограничен размером внешней памяти; все

запросы направляются к единственному серверу с соответствующими затратами на стои-

мость связи и временную задержку. Отсюда - ограничение на параллельную обработку.

4.1.3. Децентрализованная организация данных

Децентрализованная организация данных предполагает разбиение информационной ба-

зы на несколько физически распределенных.

Каждый клиент пользуется своей базой данных, которая может быть либо частью об-

щей информационной базы (Рис. 4.2), либо копией информационной базы в целом (Рис. 4.3),

что приводит к ее дублированию для каждого клиента.

Рис. 4.2. Децентрализованная организация данных способом распределения

При распределении данных на основе разбиения база данных размещается на несколь-

ких серверах. Существование копий отдельных частей недопустимо.

Достоинства этого метода: большинство запросов удовлетворяются локальными база-

ми, что сокращает время ответа; увеличиваются доступность данных и надежность их хране-

ния; стоимость запросов на выборку и обновление снижается по сравнению с централизо-

ванным распределением; система останется частично работоспособной, если выйдет из строя

один сервер.

Имеются и недостатки: часть удаленных запросов или транзакций может потребовать

доступ ко всем серверам, что увеличивает время ожидания и цену обслуживания; необходи-

мо иметь сведения о размещении данных в различных БД. Однако доступность и надежность

увеличатся.

Расчлененные базы данных наиболее подходят к случаю совместного использования

локальных и глобальных сетей ЭВМ.

Клиент А

Клиент C Клиент D

Клиент B

БД A

БД C БД D БД B

158

Рис. 4.3. Децентрализованная организация данных способом дублирования

Способ дублирования заключается в том, что в каждом сервере сети ЭВМ размещается

полная база данных. Это обеспечивает наибольшую надежность хранения данных. Недостат-

ки способа: повышенные требования к объему внешней памяти; усложнение корректировки

баз, так как требуется синхронизация в целях согласования копий. Достоинства — все запро-

сы выполняются локально, что обеспечивает быстрый доступ. Данный способ используется,

когда фактор надежности является критическим, база небольшая, интенсивность обновления

невелика.

4.1.4. Смешанная организация хранения данных

Возможна и смешанная организация хранения данных, которая объединяет два способа

распределения: разбиение и дублирование (Рис. 4.4), приобретая при этом и преимущества, и

недостатки обоих способов.

Появляется необходимость хранить информацию о том, где находятся данные в сети.

При этом достигается компромисс между объемом памяти под базу в целом и под базу в ка-

ждом сервере, чтобы обеспечить надежность и эффективность ее работы; легко реализуется

параллельная обработка, т.е. обслуживание распределенного запроса, или транзакции.

Несмотря на гибкость смешанного способа организации данных, остается проблема

взаимозависимости факторов, влияющих на производительность системы, проблема ее на-

дежности и выполнения требований к памяти. Смешанный способ организации данных мож-

но использовать лишь при наличии сетевой СУБД.

В базах данных коллективного пользования центральным технологическим звеном ста-

новятся

серверы баз данных.

Клиент А

Клиент C Клиент D

Клиент B

БД ABCD

БД ABCD БД ABCD БД ABCD

159

Рис. 4.4. Смешанная организация данных

Программные средства серверов баз данных обеспечивают реализацию многопользова-

тельских приложений, централизованное хранение, целостность и безопасность данных.

Производительность серверов баз данных на порядок выше по сравнению с файл-

серверами, которые используются в локальных сетях.

Локальные вычислительные сети создавались для совместного использования дорого-

стоящего периферийного оборудования. Использование сервера баз данных обеспечило дос-

туп многих пользователей к одним и тем же файлам. Это и стало предпосылкой создания се-

тевых СУБД.

Мощность сетевых СУБД, основанных на

файл-сервере, в настоящее время недоста-

точна. В нагруженной сети неизбежно падает производительность, нарушаются безопасность

и целостность данных. Проблема производительности возникла не потому, что процессоры

386нс обладают достаточной мощностью, а потому что файл-серверы реализуют принцип

«все или ничего». Полные копии файлов базы перемещаются взад-вперед по сети. Проблемы

с безопасностью, целостностью возникли из-за того, что с самого начала файл-серверы не

были сконструированы с учетом сохранения целостности данных и их восстановления в слу-

чае аварии.

Глава 4.2. ТЕХНОЛОГИИ «КЛИЕНТ-СЕРВЕР»

4.2.1. Характеристика технологии «клиент-сервер»

«Клиент-сервер» - это модель взаимодействия компьютеров в сети.

Как правило, компьютеры в такой конфигурации не являются равноправными. Каждый

из них имеет свое, отличное от других, назначение, играет свою роль.

Некоторые компьютеры в сети владеют и распоряжаются информационно-

Клиент А

Клиент C Клиент D

Клиент B

БД AC

БД CD БД BD БД AB

160

вычислительными ресурсами, такими, как процессоры, файловая система, почтовая служба,

служба печати, базы данных. Другие же компьютеры имеют возможность обращаться к этим

службам, пользуясь услугами первых.

Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом, принято называть

сервером этого

ресурса, а компьютер, желающий им воспользоваться —

клиентом (Рис. 4.5).

Конкретный сервер определяется видом ресурса, которым он владеет. Так, если ресур-

сом являются базы данных, то речь идет о сервере баз данных, назначение которо-

го - обслуживать запросы клиентов, связанные с обработкой данных в базах; если ре-

сурс - файловая система, то говорят о файловом сервере, или файл-сервере, и т.д.

В сети один и тот же компьютер может выполнять роль как клиента, так и сервера (Рис.

4.6). Например, в информационной системе, включающей персональные компьютеры, боль-

шую ЭВМ и мини-компьютер, последний может выступать как в качестве сервера базы дан-

ных, обслуживая запросы от клиентов - персональных компьютеров, так и в качестве клиен-

та, направляя запросы большой ЭВМ.

Рис. 4.5. Модель «клиент-сервер»

Этот же принцип распространяется и на взаимодействие программ. Если одна из них

выполняет некоторые функции, предоставляя другим соответствующий набор услуг, то такая

программа выступает в качестве сервера. Программы, которые пользуются этими услугами,

Сервер баз

данных

Сервер

печати

Программный

сервер

Сервер

безопасности

Сервер баз

данных

Сервер

печати

Сервер

безопасности

СЕРВЕР

Клиент 3

Клиент 2

Клиент 1

Клиент 3