Модель взаимосвязи открытых систем

Стандартная модель сетевого взаимодействия ISO/OSI

 

Номер	Название уровня	Примеры
	Приложения	MS Word, Netscape Communicator
	Представления	ASCII, EBCDIC
	Сеансовый	NCP, РТР, НТТР, NetBEUI
	Транспортный	TCP, SPX
	Сетевой	IP, IPX, Apple Talk
	Канальный	Х.25, РРР, CSMA/CD, Frame Relay, ISDN, АТМ
	Физический	RS-232, 10BaseT
Протоколы Х.25, Frame Relay в определенных условиях могут рассматриваться как
протоколы третьего уровня модели ISO/OSI, но на практике они обычно используются для
образования каналов при построении сетей IP или IPX.

 

Наиболее перспективным в настоящее время является протокол АТМ. Он чрезвычайно гибко масштабируется от локальных до глобальных сетей, предполагает высокие скорости передачи данных (до 655 Мбит/сек), включает в себя средства управления качеством обслуживания (QoS), что особенно актуально при передаче мультимедий­ного трафика. Однако высокая стоимость оборудования АТМ пока ограничивает его применение.

ТСР - (транспортный протокол), протокол высокого уровня имеет собственные средства контроля (целостность кадра, ошибки), средства оповещения о перегрузке сети (для контроля потока);

IP- межсетевой протокол;

ТСР/IР- основной протокол связи по INTERNET;

НТТР - транспортный протокол передачи гипертекста (в основе лежит система обработки запросов и ответов).

Модели клиент-сервер - это технология взаимодействия компьютеров в сети. Каждый из компьютеров имеет свое назначение и выполняет свою определенную роль. Одни компьютеры в сети владеют и распоряжаются информационно-вычислительными ресурсами (процессоры, файловая система, почтовая служба, служба печати, база данных), другие имеют возможность обращаться к этим службам, пользуясь их услугами.

Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом называют сервером этого ресурса, а компьютер, пользующийся им - клиентом.

Каждый конкретный сервер определяется видом того ресурса, которым он владеет. Например, назначением сервера баз данных является обслуживание запросов клиентов, связанных с обработкой данных; файловый сервер, или файл-сервер, распоряжается файловой системой и т.д.

Этот принцип распространяется и на взаимодействие программ. Программа, выполняющая предоставление соответствующего набора услуг, рассматривается в качестве сервера, а программы пользующиеся этими услугами, принято называть клиентами. Программы имеют распределенный характер, т.е. одна часть функций прикладной программы реализуется в программе-клиенте, а другая - в программе-сервере, а для их взаимодействия определяется некоторый протокол.

Рассмотрим эти функции. Один из основных принципов технологии клиент-сервер заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на четыре группы, имеющие различную природу.

Первая группа. Это функции ввода и отображения данных.

Вторая группа - объединяет чисто прикладные функции, характерные для данной предметной области (для банковской системы - открытие счета, перевод денег с одного счета на другой и т.д.).

Третья группа - фундаментальные функции хранения и управления информационно-вычислительными ресурсами (базами данных, файловыми системами и т.д.).

Четвертая группа - служебные функции, осуществляющие связь между функциями первых трех групп.

В соответствии с этим в любом приложении выделяются следующие логические компоненты:

§ компонент представления (presentation), реализующий функции первой группы;

§ прикладной компонент (business application), поддерживающий функции второй группы;

§ компонент доступа к информационным ресурсам (resource manager), поддерживающий функции третьей группы, а также вводятся и уточняются соглашения о способах их взаимодействия (протокол взаимодействия).

Различия в реализации технологии клиент-сервер определяются следующими факторами:

F видами программного обеспечения, в которые интегрирован каждый из этих компонентов;

F механизмами программного обеспечения, используемыми для реализации функций всех трех групп;

F способом распределения логических компонентов между компьютерами в сети;

F механизмами, используемыми для связи компонентов между собой.

Выделяются четыре подхода, реализованные в следующих моделях:

1. модель файлового сервера (File Server - FS);

2. модель доступа к удаленным данным (Remote Data Access - RDA);

3. модель сервера баз данных (Data Base Server - DBS);

4. модель сервера приложений (Application Server - AS).

 

Рис.4.8. Модель доступа к удаленным данным

 

Говоря об архитектуре клиент-сервер, подразумевают данную модель. Основное достоинство RDA-модели заключается в унификации интерфейса клиент-сервер в виде языка SQL и широком выборе средств разработки приложений. К недостаткам можно отнести существенную загрузку сети при взаимодействии клиента и сервера посредством SQL-запросов; невозможность администрирования приложений в RDA, т.к. в одной программе совмещаются различные по своей природе функции (представления и прикладные).

Менеджеры транзакций

МТ - позволяют одному серверу приложений одновременно обмениваться данными с несколькими серверами БД. Хотя серверы Oracle имеют механизм выполнения распределенных транзакций, но если пользователь хранит часть информации в БД Oracle, часть в БД Informix, а часть в текстовых файлах, то без МТ не обойтись. МТ используется для управления распределенными разнородными операциями и согласования действий различных компонентов информационной системы. Любое сложное ПО требует использования МТ.

Например. Банковские системы должны осуществлять различные преобразования представлений документов, т.е. работать одновременно с данными, хранящимися как в БД, так и в обычных файлах, - именно эти функции и помогает выполнять МТ.

 

МТ - это программа или комплекс программ, с помощью которых можно согласовать работу различных компонентов инф-ой системы.

Логически МТ делится на несколько частей:

· коммуникационный менеджер (контролирует обмен сообщениями между компонентами инф-ой системы;

· менеджер авторизации (обеспечивает аутентификацию пользователей и проверку их прав доступа);

· менеджер транзакций (управляет распределенными операциями);

· менеджер ведения журнальных записей (следит за восстановлением и откатом распределенных операций);

· менеджер блокировок (обеспечивает правильный доступ к совместно используемым данным).

Обычно М-коммуникационный объединен с М-авторизации, а М-транзакций с М-блокировок и системных записей. Причем такой М редко входит в комплект поставки, поскольку его функции (ведение записей, распределение ресурсов и контроль операций), как правило, выполняет сама БД (например, Oracle).

Наибольшие изменения произошли в М-коммуникации, так как в этой области появились новые объектно-ориентированные технологии (CORBA, DCOM и т.д.). Многоуровневая модель клиент-сервер позволяет существенно упростить распределенные вычисления, делая их не только более надежными, но и более доступными.

 

4.4. Системы технологической почты ­ -

это гарантированная доставка информации и средство для интеграции приложений

Проектирование информационных систем ставит перед системными аналитиками решения следующих проблем:

ð распределенность системы;

ð интеграция различных приложений;

ð удобство администрирования.

 

Современные ВС в основном являются распределенными, поэтому встает задача выбора способа взаимодействия между отдельными частями таких систем. Слияние нескольких информационных систем требует решения интеграции большого количества разнородных приложений. Такая (интегрированная) система должна обладать всей функциональностью объединяемых подсистем и сохранить простоту и удобство использования. Решение данной проблемы возможно осуществить с помощью систем технологической почты (СТП).

Термин «технологическая почта» используется для обозначения взаимодействия между приложениями ("электронная почта" - взаимодействие между людьми), передаваемая информация является технологической ее формирование и передача могут осуществляться без/или с минимальным участием человека.

Система технологической почты включает в себя два различных способа взаимодействия, используемых в современных распределенных системах.

Один из них основывается на концепции соединения (рис.1), а другой - на идее обмена сообщениями.

1

2

 

Рис.1. Механизм взаимодействия с установлением соединения

 

Процесс взаимодействия приложений и использованием установления соединения можно разделить на три фазы:

1. установление соединения;

2. передача информации;

3. закрытие соединения.

Такое взаимодействие требует наличие соединения всех трех фаз и одновременной работы приложений, что не всегда возможно.

Системы, построенные на принципе обмена сообщениями, используют при взаимодействии технологию очередей сообщений (рис.2).

 

Рис.2. Взаимодействие приложений с использованием технологии очередей сообщений

 

Приложения, которые обмениваются информацией, адресуют ее не напрямую друг другу, а в ассоциированные с приложениями очереди сообщений. Соединение между приложением и очередью происходит, как правило, в режиме on-line, что позволяет избежать затраты времени на установление соединения. Управляющее ПО может находиться как на одной машине с приложениями, так и на выделенном сервере. Системы, использующие технологию очередей сообщений, в Отличие от систем установления соединений, не требуют ни постоянного соединения в процессе взаимодействия, ни одновременной работы взаимодействующих приложений. Эти свойства обеспечивают им гибкость и приемлемость в различных областях применения.

Универсальность систем технологической почты позволяет им работать на гетерогенных (многообразие программно-аппаратных платформ, на которых работают отдельные компоненты СТП, а также многообразие способов соединения и протоколов взаимодействия, применяемых в системе) структурах. Гетерогенность достигается за счет разделения серверной и клиентских частей СТП. Клиентские части обладают небольшой функциональностью и могут быть перенесены на различные платформы. Т.о., для функционирования СТП не нужны затраты на дополнительное оборудование - система адаптируется к существующим средствам (как аппаратным и программным, так и к существующим каналам передачи данных) и не требует их замены.

Преимvшecтвa использования СТП:

Ø Гарантированность доставки сообщения. Серверы очередей сообщений

сами определяют, каким образом обеспечить гарантированность доставки при отказе отдельных частей системы: произвести повторную пересылку, найти альтернативный маршрут или применить другие способы. Так как СТП обеспечивают обмен информацией между приложениями, то факт недоставки сообщения должен быть отслежен и обработан (в отличие о электронной почты, где в случае недоставки сообщения, пользователь должен сам выполнить какие-либо корректирующие действия);

Ø Отсутствие блокировки приложения на время передачи информации, т.к. действует технология очередей сообщений, и выделение серверной части системы ТП, отвечающей за доставку сообщения. Отсутствие блокировки позволяет уменьшить время простоя приложений;

Ø Возможность установки приоритетов сообщений и опций при отправке. Приоритеты позволяют реализовать несколько параллельных систем передачи сообщений. При этом сообщения с более низким приоритетом не будут оказывать никакого влияния на процесс доставки сообщений с более высоким приоритетом. Это имеет положительное свойство при проектировании и настройке больших систем, а также при администрировании систем;

Ø Возможность обмена информацией в гетерогенной среде, где возможна модернизация как технических, так и программных средств.

Корпоративные технологии

Корпоративная система (система управления) -это автоматизированная система управления достаточно крупным предприятием, имеющим сложную орга­низационно-производственную структуру. К предприяти­ям или организациям такого типа можно отнести, например, промышленные предприятия с разветвленной цеховой струк­турой производства, предприятия энергоснабжения и связи, торговые оптово-закупочные предприятия, базы, администра­ции округов.

Корпоративные системы должны работать в сети и вклю­чать в себя все функциональные комплексы задач, обеспечивать автомати­зированное управление предприятиями, организациями, ведомствами.

Корпоративные системы (системы автоматизации и управления корпорацией, компанией, финансовой группой и т.п.) включают в себя значительно больше функций, чем просто управление предприятием. Корпорация может объединять различные управленческие, производственные, финансовые и другие структуры, иметь несколько территориально удаленных филиалов, предприятий, торговых фирм, занимающихся самыми разнообразными ви­дами деятельности (производственной, строительной, добы­вающей, банковской, страховой и пр.). Здесь на первый план выходят скорее проблемы правильной организации информационного обеспечения: уровней иерархии, агрегирования ин­формации, ее оперативности и достоверности, консолидации данных и отчетов в центральном офисе, организации доступа к данным и их защиты, технологии согласованного обновле­ния единой информации общего доступа. В качестве компонентов системы присутствуют: функционально полная подси­стема бухгалтерского учета с возможностью использования различных международных стандартов; подсистемы оперативного, производственного учета, учета кадров, различные под­системы управления, делопроизводства и планирования, ана­лиза и поддержки принятия решений и пр. Причем, бухгал­терская составляющая в такой системе не является главенству­ющей, т.к. подобные разработки ориентированы больше на руко­водителей компаний и управляющих разных уровней. В такой системе важнее взаимосвязь и согласованность всех составных частей, непротиворечивость их данных, а также активность применения системы для управления компанией в целом.

В настоящее время весьма актуален переход от небольших локальных сетей персональных компьютеров к промышленным корпоративным информационным системам. Большинство средних и крупных государственных и коммерческих организаций постепенно отказываются от использования только ПК, задачей сегодняшнего дня - создание открытых и распределенных информационных систем.

На сегодняшний день развитие информационных технологий - создание единых сетей предприятий и корпораций, объединяющих удаленные компьютеры и локальные сети, часто использующие разные платформы, в единую информационную систему.
Т.е. необходимо объединить пользователей компьютеров в единое информационное пространство и предоставить им совместный доступ к ресурсам. Однако здесь возникает множество трудностей, связанных с решением задачи по организации каналов связи (кабель Ethernet не протянешь по городу, а тем более до другого конца планеты). При построении корпоративных сетей иногда используются телефонные каналы, но связь по таким коммутируемым линиям ненадежна, аренда выделенных линий связи дорога, а эффективность такого канала невысокая. Проблема возникает и при интегрировании в корпоративную сеть разнородных ЛВС, а также в подключении больших компьютеров, например, IBM mainframe или VAX. Сложности возникают и при объединении в одну локальную сеть компьютеров с разными ОС. Поэтому построение корпоративной сети задача не из легких.

Проблема первая - это каналы связи. Самым оптимальным вариантом является использование уже существующих глобальных сетей передачи данных общего пользования, чтобы коммуникационный протокол в корпоративной сети совпадал с принятым в существующих глобальных сетях. Наиболее рациональным выбором здесь следует считать протокол Х.25. Данный протокол позволяет работать даже на низкокачественных линиях связи, так как разрабатывался он для подключения удаленных терминалов к большим ЭВМ и соответственно включает в себя мощные средства коррекции ошибок, освобождая от этой работы пользователя.

Дальнейшее развитие Х.25 - Frame Relay, а также новые протоколы типа АТМ, хотя и обещают значительно большие скорости, требуют практически идеальных линий связи и, возможно, не скоро будут широко применяться в ближайшем будущем. Существующие в нашей стране глобальные сети общего доступа - SprintNet, Infotel, Pochet и прочие - построены на базе Х.25

Протокол Х.25 позволяет организовать в одной линии до 4096 виртуальных каналов связи. Если протянуть к офису одну выделенную линию, то ее можно использовать для объединения нескольких удаленных офисов, подключения корпоративных информационных ресурсов, доступа к системам электронной почты, базам данным - одновременно.

Выделенная линия - это обычная телефонная линия, с которой можно работать на скоростях 9600-28800 бит/с. Более скоростные линии (64 Кбит/с и >) стоят значительно дороже.

Обычно сети Х.25 строятся на двух типах оборудования - Switch или центр коммутации пакетов (ЦКП) и PAD (packet assembler/disassembler - сборщик/разработчик пакетов), называемый также пакетным адаптером данных (ПАД), или терминальным концентратором. ПАД служит для подключения к сети Х.25 оконечных устройств через порты. Примером использования ПАД в корпоративной сети - подключение банкоматов к центральному компьютеру банка.

ЦКП (центр коммутации пакетов) - его задача состоит в определении маршрута, т.е. в выборе физических линий и виртуальных каналов в них, по которым будет пересылаться информация.

 

Информационные технологии служат основной цели – построению информационных систем, которые могут существенно различаться как по масштабам, так и по классу решаемых задач. В стандартный набор при создании информационных технологий входят стоимость, производительность и надежность. Но при этом необходимо заметить, что это характеристики не самих технологий, а продукции, полученной на их основе. Сюда же следует включить стоимость сопровождения, стоимость подготовки обслуживающего персонала, удобство использования и т.д. Естественно, требования, выдвигаемые к стоимости, производительности и надежности вытекают из задач, для решения которых и создаются эти продукции.

Сложно дать точное определение корпоративным или некорпоративным (персональным) технологиям. Рассматривая такой атрибут как надежность, можно сказать, что здесь кроется основное отличие систем коллективного пользования от систем персональных. При выходе из строя персональной системы страдает один пользователь, а при отказе системы, обслуживающей сотни и тысячи человек, последствия несоизмеримо тяжелее. Проблема обеспечения максимальной надежности очень строго стоит на всех уровнях корпоративных технологий, будь то аппаратные, программные или организационные уровни.

Что касается производительности или «пропускнойспособности», то для пользователя она (производительность) неинтересна, если его запросы выполняются в пределах ограничений на время отклика. Иначе обстоит дело для системы коллективного пользования. Пропускная способность является одной из основных задач администратора системы, так как именно он отвечает за то, чтобы система обслуживала бы заданное количество пользователей, обеспечивая при этом приемлемые характеристики для каждого конкретного пользователя. Иначе говоря, корпоративные системы предназначены для коллективного обслуживания и любой корпоративный сервер мощнее персонального компьютера.

Перед корпоративными и персональными технологиями стоят задачи увеличения производительности систем, и только принципы определения этой производительности могут различаться. Для одних – это выходная мощность, для других – пропускная способность. Рассматривая последний фактор, приходим к выводу, что он является общим понятием, так как для обеспечения пропускной способности системы в целом, необходимо чтобы некоторые ее подсистемы имели высокую выходную мощность.

Следствием надежности и производительности является стоимость. Она также распространяется и на количество построенных на определенной технологии систем. В пересчете на количество операций в секунду стоимость мэйнфрейма или корпоративного сервера выше, чем персонального компьютера. Это разные устройства и предназначены они для решения разных, хотя и в чем-то схожих задач. При производстве таких устройств необходимы дополнительные затраты, идущие на исследовательские работы, двойное (тройное) резервирование всех критических подсистем, на тестирование и доводку и т.д. Не маловажное значение для сложных систем имеет стоимость их эксплуатации и сопровождения, модернизации и обучения персонала.

При минимизации стоимости системы, подход, применяемый в корпоративных технологиях, существенно отличается от подхода персональных технологий. Корпоративные технологии на всех уровнях системы предназначены для уменьшения стоимости эксплуатации системы за определенный период времени. Из этого следует, что при построении разных классов систем необходимо применение различных технологий, или, иначе говоря, корпоративным системам – корпоративные технологии.

В ближайшем будущем Internet станет основной платформой, на которой будут поставляться системы поддержки и принятия решений (СППР) для внутри- и межкорпоративных приложений. Прикладные коммерческие СППР, использующие Web, должны обладать следующими свойствами:

· доступам к данным по принципу самообслуживания;

· высоким уровнем доступности;

· высокой производительностью;

· возможностью использования, не требующего администрирования программного обеспечения клиентов

(Ориентированные на работу через Web клиенты должны поддерживать автоматическую загрузку из сети и обеспечивать отказ от выполняемой в обход браузера инсталляции какого-либо программного обеспечения);

· продуманной системой безопасности;

· унифицированными метаданными;

· поддержкой неструктурированных данных

Полноценный доступ пользователей к неструктурированным данным, как и к тому, которым они располагают по отношению к структурированным или реляционным базам.

 

На основе хранилищ данных

В любой информационной системе в той или иной степени присутствуют СППР. Поэтому, сразу после приобретения техники и установки программного обеспечения, перед организацией встает задача создания системы поддержки принятия решений. По мере развития бизнеса, упорядочения структуры организации и налаживания межкорпоративных связей, проблема разработки и внедрения СППР становится особенно актуальной. Одним из подходов таких систем стало использование хранилищ данных.

В зависимости от данных, с которыми работают СППР, их можно разделить на оперативные, предназначенные для немедленного реагирования на текущую ситуацию, и стратегические – основанные на анализе большого количества информации из разных источников с привлечением сведений, содержащихся в системах, аккумулирующих опыт решения проблем.

Оперативные СППР получили название Информационных Систем Руководства (ИСР). Они представляют собой наборы отчетов, построенные на основании данных из транзакционной информационной системы предприятия или системы, отражающей в режиме реального времени все аспекты производственного цикла предприятия. Для ИСР характерны следующие основные черты:

c отчеты, как правило, базируются на стандартных для организации запросах; число последних относительно невелико;

c ИСР представляет отчеты в максимально удобном виде (таблицы, деловая графика, мультимедийные возможности и т.п.);

c ИСР, как правило, ориентированы на конкретный вертикальный рынок (финансы, маркетинг, управление ресурсами).

Примером СППР может служить разработанная корпорацией ORACLE программа Discoverer. Это простое в использовании средство для создания нерегламентированных запросов, анализа информации, генерации отчетов и их публикации на Web, которое дает бизнес-пользователям всех уровней возможность получать непосредственный доступ к информации, содержащейся в реляционных Хранилищах Данных, Витринах Данных и системах оперативной обработки транзакций (OLTP), поддерживающих бизнес-процессы в их организациях. Discoverer позволяет производить исследование данных посредством их детализации, «вращения» отчетов и создания диаграмм и графиков.

В Хранилищах Данных для улучшения производительности обычно производится предварительное агрегирование – огромные количества хранящихся данных суммируются в тех разрезах, которые могут представлять интерес для конечных пользователей. При запросе информации из детальной таблицы очень большого объема, Discoverer автоматически (прозрачно для пользователя) переадресовывает запросы к таблицам, в которых хранятся предварительно просуммированные итоги.

При работе с Discoverer не требуется точного совпадения запроса пользователя с имеющимися суммарными таблицами. Программа выбирает итоговые таблицы, наиболее близкие к требующимся, и (прозрачно для пользователя) производит все необходимые операции агрегирования по иерархии.

Открытый доступ. Чтобы обеспечить возможность интеграции данных из отчетов пользователя с другими приложениями для настольных систем, можно экспортировать отчеты в большое число форматов файлов, например, HTML, XLS, TXT. Доступ к другим базам данных (Informix, MS SQL Server, Sybase, DB2 и др.) можно осуществить с помощью ODBC. Можно посылать отчеты другим пользователям, используя для этого электронную почту с соответствующим MAPI.

Для обеспечения доступа к корпоративным данным максимальному числу пользователей и минимизации при этом затрат на администрирование организации используют Discoverer Viewer. Это Java–версия пользовательского варианта Discoverer, который позволяет анализировать данные, имея на компьютере только стандартный браузер Web. Вся логика Discoverer выполняется на сервере приложений, что позволяет добиться масштабируемости и простоты администрирования.

Стратегические СППР предполагают достаточно глубокую проработку данных, специально преобразованных так, чтобы их было удобно использовать в ходе процесса принятия решений. Неотъемлемым компонентом СППР этого уровня являются правила принятия решений, которые на основе агрегированных данных подсказывают менеджерскому составу выводы и придают системе черты искусственного интеллекта. Такие системы создаются только в том случае, если структура бизнеса уже достаточно определена и имеются основания для обобщения и анализа не только данных, но и процессов их обработки. Если ИСР (информац.системы руководства) - системы оперативного управления производственными процессами, то СППР – это механизм развития бизнеса, который включает в себя некоторую часть управляющей информационной системы, обширную систему внешних связей предприятия, а также технологические и маркетинговые процессы развития производства.

 

Модель взаимосвязи открытых систем

 

Развитие средств вычислительной техники, а особенно появление персональных компьютеров привело к созданию нового типа информационно-вычислительных систем под названием локальная вычислительная сеть (ЛВС).

ЛВС нашли широкое применение в системах автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства, системах управления производством и технологическими комплексами, в конторских системах, бортовых системах управления и т.д. ЛВС является эффективным способом построения сложных систем управления различными производственными подразделениями. ЛВС интенсивно внедряются в медицину, сельское хозяйство, образование, науку и др.

Локальная сеть - (LAN - Local Area Network), данное название соответствует объединению компьютеров, расположенных на сравнительно небольшой территории (одного предприятия, офиса, одной комнаты). Существующие стандарты для ЛВС обеспечивают связь между компьютерами на расстоянии от 2,5 км до 6 км (Ethernet и ARCNET, соответственно).

ЛВС - набор аппаратных средств и алгоритмов, обеспечивающих соединение компьютеров, других периферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.) и позволяющих им совместно использовать общую дисковую память, периферийные устройства, обмениваться данными.

В настоящее время информационно-вычислительные системы принято делить на 3 основных типа:

- LAN (Lokal Area Network) - локальная сеть в пределах предприятия, учреждения, одной организации;

- MAN (Metropolitan Area Network) - городская или региональная сеть, т.е. сеть в пределах города, области и т.п.;

- WAN (Wide Area Network) - глобальная сеть, соединяющая абонентов страны, континента, всего мира.

Информационные системы, в которых средства передачи данных принадлежат одной компании и используются только для нужд этой компании, принято называть Сеть Масштаба Предприятия или Корпоративная Сеть (Enterprise Network). Для автоматизации работы производственных предприятий часто используются системы на базе протоколов MAP/TOP:

MAP (Manufacturing Automation Protocol) - сеть для производственных предприятий, заводов (выполняется автоматизация работы конструкторских отделов и производственных, технологических цехов). МАР позволяет создать единую технологическую цепочку от конструктора, разработавшего деталь, до оборудования, на котором изготавливают эту деталь.

TOP (Technical and Office Protocol) - протокол автоматизации технического и административного учреждения.

МАР/ТОР системы, полностью автоматизирующие работу производственного предприятия.

Основное назначение ЛВС - в распределении ресурсов ЭВМ: программ, совместимости периферийных устройств, терминалов, памяти. Следовательно, ЛВС должна иметь надежную и быструю систему передачи данных, стоимость которой должна быть меньше по сравнению со стоимостью подключаемых рабочих станций. Иными словами, стоимость передаваемой единицы информации должна быть значительно ниже стоимости обработки информации в рабочих станциях. Исходя из этого ЛВС, как система распределенных ресурсов, должна основываться на следующих принципах:

- единой передающей среды;

- единого метода управления;

- единых протоколов;

- гибкой модульной организации;

- информационной и программной совместимости.

Международная организация по стандартизации (ISO), основываясь на опыте многомашинных систем, который был накоплен в разных странах, выдвинула концепцию архитектуры открытых систем - эталонную модель, используемую при разработке международных стандартов.

На основе этой модели вычислительная сеть предстает как распределенная вычислительная среда, включающая в себя большое число разнообразных аппаратных и программных средств. По вертикали данная среда представляется рядом логических уровней, на каждый из которых возложена одна из задач сети. По горизонтали информационно-вычислительная среда делится на локальные части (открытые системы), отвечающие требованиям и стандартам структуры открытых систем.

Часть открытой системы, выполняющая некоторую функцию и входящая в состав того или иного уровня, называется объектом.

Правила, по которым осуществляется взаимодействие объектов одного и того же уровня, называются протоколом (методика связи).

Протоколы определяют порядок обмена информацией между сетевыми объектами. Они позволяют взаимодействующим рабочим станциям посылать друг другу вызовы, интерпретировать данные, обрабатывать ошибочные ситуации и выполнять множество других различных функций. Суть протоколов заключается в регламентированных обменах точно специфицированными командами и ответами на них (например, назначение физического уровня связи - передача блоков данных между двумя устройствами, подключенными к одной физической среде).

Каждый уровень подразделяется на две части:

- спецификацию услуг;

- спецификацию протокола.

Спецификация услуг определяет, что делает уровень, а спецификация протокола - как он это делает.

Причем, каждый конкретный уровень может иметь более одного протокола.

Большое число уровней, используемых в модели, обеспечивает декомпозицию информационно-вычислительного процесса на простые составляющие. В свою очередь, увеличение числа уровней вызывает необходимость включения дополнительных связей в соответствии с дополнительными протоколами и интерфейсами. Интерфейсы (макрокоманды, программы) зависят от возможностей используемой ОС.

Международная организация по стандартизации предложила семиуровневую модель, которой соответствует и программная структура (рис.4.1.).

Рассмотрим функции, выполняемые каждым уровнем программного обеспечения:

1. Физический - осуществляет как соединения с физическим каналом, так и расторжение, управление каналом, а также определяется скорость передачи данных и топология сети.

2. Канальный - осуществляет обрамление передаваемых массивов информации вспомогательными символами и контроль передаваемых данных. В ЛВС передаваемая информация разбивается на несколько пакетов или кадров. Каждый пакет содержит адреса источника и места назначения, а также средства обнаружения ошибок.

3. Сетевой - определяет маршрут передачи информации между сетями (ПЭВМ), обеспечивает обработку ошибок, а так же управление потоками данных.

Основная задача сетевого уровня - маршрутизация данных (передача данных между сетями). Специальные устройства - Маршрутизаторы (Router) определяют для какой сети предназначено то или другое сообщение, и направляет эту посылку в заданную сеть. Для определения абонента внутри сети используется Адрес Узла (Node Address). Для определения пути передачи данных между сетями на маршрутизаторах строятся Таблицы Маршрутов (Routing Tables), содержащие последовательность передачи данных через маршрутизаторы. Каждый маршрут содержит адрес конечной сети, адрес следующего маршрутизатора и стоимость передачи данных по этому маршруту. При оценке стоимости могут учитываться количество промежуточных маршрутизаторов, время, необходимое на передачу данных, просто денежная стоимость передачи данных по линии связи. Для построения таблиц маршрутов наиболее часто используют либо Метод Векторов либо Статический Метод. При выборе оптимального маршрута применяют динамические или статические методы. На сетевом уровне возможно применение одной из двух процедур передачи пакетов:

- датаграмм - т.е., когда часть сообщения или пакет независимо доставляется адресату по различным маршрутам, определяемым сложившейся динамикой в сети. При этом каждый пакет включает в себя полный заголовок с адресом получателя. Процедуры управления передачей таких пакетов по сети называются датаграммной службой;

- виртуальных соединений - когда установление маршрута передачи всего сообщен