Информационно-поисковые я-ки.

Естеств я-ки не м-т быть исп-ны для предст-я инф-и в с-мах автоматиз поиска в силу ряда недостатков, к-ми они хар-ся: -многообразие передачи смысла, связ с логич ос-ми наличием контекста, текстуальными отн-ми м/у отд словами, ссылки на ранее упомянутые слова; +семантическая неоднозначность трактовки; + наличие лингвист отн-й; +пояснения; +эллепсность – пропуск слов, подразумеваемых по смыслу. Невозм-ть поиска на осн естеств я-ков привела к появл инф-поисковых я-ков. Прежде всего инф-поиск я-ки отлич от естеств: -четкими правилами грамматики; - отсутствие неоднозначности. Виды: классифик-е; дескрипторные. Классифик-е отлич тем, что кроме прост они включ сложн понятия - сочетания слов, образуются фразы, но в фразе кажд слово принадлежит какому-либо классу. Частным случаем таких я-ков явл рубрикаторы. Руб-ры строятся на осн иерархич принципа и отд слово явл названием рубрики. Появл руб-ки приводит к появл класиф-ров. В класс-рах слова м/у собой четко связаны; группа класс-ров явл систематизатором. Инф-поиск с-мы Интернета работают на осн таких инф-поиск я-ков. Вдескрипторных я-ках понятия заранее с собой не связаны никакими текстуальными отн-ми. В рамках дескр я-ков сложн синтаксич стр-ры созд-ся во время смыслового представления док-та, т.е. из дескрипторов м-о построить различные фразы. Дескрипт я-ки бывают с гр-кой и без. Я-ки с грам-кой сод-т строгие правила построения фраз.

№9 Оценка кач-ва документально-поисковых с-м: 1. Полнота. 2. Точность. 3. Шум. 4. Коэф осадка. 5. Коэф специфичности. Для опис-я этих пок-лей опир-ся на понятие релевантный док-т. В контексте ИС выд-т выделяют релевантный и пертиментный док-т. Пертиментный док-т – соотв. Информац потр-ти поль-ля. Релевант док-т – соотв з-су. Инф потр-ть Поль-ля формир-ся в виде з-са. Док-ты, хранящиеся в с-ме и выдаваемые в ответ на з-с, соотв самому з-су явл релевантными. Чем более точно з-с отражает инф-ю потр-ть, тем совок-ть пертиментных док-в более близка к сов-ти релев-х док-в. Весь массив док-в м-о разбить на 4 группы: релев-выдан (а), релев-невыд(с), нерелев-выдан(в), нерелев-невыдан(д).

Коэф. Полноты –доля выданных релевантных док-в среди всех релев док-в. Р=а/(а+с). Чем меньше кол-во невыд релев док-в, тем выше коэф полноты. Коэф точности – доля выданных релев док-в ко всем выданным. П=а/(а+в) Коэф точ-ти тем выше, чем меньше выд-х нерелев док-в. Коэф шума – доля выдан нерелев доктов ко всем выданным. Л=в/(а+в). Чем меньше кол-во выданных нерелев док-тов, тем меньше шум, при усл-и что хоть какое-то кол-во релев док-в выдано. Коэф осадки – доля выд-х нерелев док-тов ко всем нерелев. К=в/(в+д). Показывает насколько хорошо мех-м поиска отсеивает нерелев док-ты. Чем меньше кол-во выд-х релев док-в, тем лучше отчеиваются. Коэф специфичности – доля невыдан-нерелев ко всем нерелев. М=д/(в+д). Приближает соотн-е м/у полнотой и точностью.мя смыслового представления док-та.надлежит какому-либо классу ранее уппредполагает выделение в док-туза док-та различны. Самая простая предполагает выделение в док-ту

№ 10,11Осн понятия и требования к банкам дан.Банки данных- сов-ть БД, с-мы упр-я и набора прикладных пр-м. Требования: 1.адекватность i состоянию описываемой предметной области. Т.к. банк д. явл-ся моделью,т.е. хранимая i д-на полно и точно отображать объекты св-ва этой области. Отход от этого пр-па м-т привести к бесполезности ИС. Это треб-е предполагает необх-ть постоянного внесения изменений в данных и период. изм. орг-ции самих данных. 2.надежность фун-вания 3.быстродействие (время реакции с-мы) и произв-ть (сколько операций в мин) Это время зависит не только от хар-к ПК, но и от методов д-па к д, способа поиска, ур-ня сложности з-са. 4.простота и удобство: ИС д.б. простой, но с широкими возм-ми языка з-са 5.массовость исп-ния: Ис д-на обеспеч коллективный д-п к д, при к-м пользов одновр и независимо др. от др. м-т обращаться к д 6.защита: от случайных искажений, от несанкционир исп-ния 7.возм-ть расширения: стр-ра д.б. такой, чтобы легко м.б. расширить возм-ти самой с-мы за счет модификации, замены существ модулей, добавления новых компонентов. Осн. функции: хранение и орг-ция защиты данных; период изменение данных; поиск и обработка данных по запросу поль-ля; об-ка данных и выдача рез-тов. Второе поколение. К ИС второго поколения относятся ИС, разработанные и ф-ющие под упр-м СУБД. В некот источниках их называют банками данных (БнД). Это с-мы с высокой степенью интеграции данных и автоматизации упр-я ими. Они ориентированны на коллективное исп-е и в основном лишены недостатков, присущих ИС первого поколения. Так, они характеризуются высокой степенью независимости программ от данных.

№ 12 Принципы построения банка данных1.интеграция данных 2.централизация упр-ния данными 3.целостность 4.независимость прикладных прог от д 5.связанность 6.неизбыточность 7.композиция 8.модульность 1 и 2 явл-ся ведущими среди принципов, т.к. определяют понятие банка д. Банк д. строится на основе интеграции БзД, а центр. упр-ние- основа его функц-ния. Из интегр вытекает необх связанности данных, а вместе с композицией опр-ют низкую избыточность. Интеграции рассматр на 2-х уровнях: логический (все данные связаны в некоторую стр-ру) физический (автономные файлы объед в единую БзД) Целостность отражает требование адекватности, хранимой в БзД i, в любой момент времени. Хранимые дан. должны соотв действит-ти. Целостность м.б. нарушена в виду потери части данных или занесения неверных знач. Поддержание целост осущ-ся контролем вводимых данных + применение с-мы восстановления данных, напр., дата рождения. Одним из путей достижения независимости дан от прикл прогр- это выделение доп уровней, абстрагирование дан. два уровня: логич описание, физич опис. Обеспечив-ся станд прогр. Реализуя подход многоуровневости, лог уровень абстраг-ния делится на подуровни: внешний (лог опис дан с позиции польз-ля) концептуальный (разрабатывает разраб-чик) Др. путь достиж независ данных- передача ядру ИС СУБД ряда ф-ций, к-е ранее реализовались прикл прогр. Т.об., независ дан достигается применением и соблюдением принципа отделения описания БзД от процедуры её обработки. Одним из достижений в этом явл-ся реляционный подход, предполагаемый использование методов и ср-в реляц алгебры в процессе обработки БзД. Неизбыточность - состояние, когда каждый файл присутствует в БзД в единств экземпляре. Неизб м. опр-ся как на уровне логич описания данных, так и появляться на физич ур, когда на самом деле некоторые данные хран-ся не в одном экземпляре. Сущ-ет принцип композ/ некомп, обеспеч сведение к min избыточности базы. Принцип связанности закл в том, что дан. в базе взаимосвязаны, а связи отражают отношение м/у объектами предм области. Т.об., мн-во типов дан и мн-во связей образуют логич стр-ру. Связ дан, реализов. рацион способом, обеспеч уменьшение избыточ и улучш времен хар-к по поиску или обработки дан. Модульность- отделение прикл прогр, которые хран-ся как автоном модули и исп-ся в рамках реализации оверлейных стр-р- это непостоян хр-ние в опер памяти модуля.

№ 13 Существуют различные виды сетей, использующие различные топологии и способы передачи данных. Каждые вид сетей имеет свои преимущества и недостатки. Сейчас чаще всего используются сети Ethernet. Кроме Ethernet есть такие сети как Token Ring, ARCnet, FDDI, Local Talk и другие.

Виды сетей: локальная, территориальная, глобальная.

Топология сетей - принцип соединения сервера с рабочей станцией.: <звезда>, <шина>, <кольцо>, <иерархия>, <полносвязанность>. Сегодня наиболее часто используются три топологии локальных сетей: <кольцо>, <звезда> и <шина>. Топология сети не является жестко связанной с расположением соединяемых абонентов. При одном и том же расположение можно применить любую топологию, без ущерба для удобства прокладки кабелей. Название <звезда> применяется для двух типов топологий: <активная звезда> и <пассивная звезда>.

<Активная звезда> - истинная звезда (в центре есть абонент, управляющие передачей пакетов в сети, он принимает пакет от отправителя и передает его получателю), а <пассивная звезда> фактически представляет собой шину, где абоненты соединены в виде звезды. В центре этой <звезды> нет абонента, а все кабели просто соединены между собой, через т.н. HUB - устройство, которое принимает пакет на один из своих входов (портов), к которым подсоединены рабочие станции и рассылает по всем портам. Таким образом, пакет получает не только истинный получатель, но и все машины, находящиеся в сети. После того как пакет получен рабочей станцией, проверяется, соответствует ли адрес получателя адресу данной рабочей станции. Если соответствует, то пакет обрабатывается, если нет - <убивается>.

1. <Звезда> - топология, в которой всегда есть четко выраженный центральный абонент, осуществляющий управление обменом в сети. Такая сеть не будет работать при выходе из строя центрального абонента. Поэтому центральный компьютер должен быть гораздо надежнее остальных. Т.к. центральный компьютер самый загруженный компьютер в сети, то он должен быть более мощным, чем др. Сеть с такой конфигурацией мало чувствительна к выходу из строя соединительного кабеля или абонентов сети; если выйдет из строя один абонент (не центральный), то остальные останутся работать. К недостаткам данной топологии относится ограниченное число абонентов (обычно не более 16) и не возможность его

увеличения без специальных программных ухищрений и соединений нескольких звезд между собой.

2. <Кольцо> - это последовательное соединение всех абонентов в кольцо. Во-первых, вся передаваемая информация проходит через всех абонентов, поэтому выход из строя одного из них приводит к выходу из строя всей сети в целом. Во-вторых, разрыв кабеля в одном месте приводит так же к выходу из строя всей сети. Упр-е может быть как централизованным, так и децентрализованным. Все адаптеры должны быть одинаковы, но иногда один адаптер выполняет функцию диспетчера сети, тогда он значительно

сложнее. Эта топология обычно допускает значительное число абонентов (1024 и выше), причем изменение числа абонентов происходит безболезненно. В кольце автоматически происходит усиление сигнала каждым абонентом, и поэтому размеры сети могут быть очень большими (до нескольких десятков километров) и ограниченны только временем прохождения сигнала по кольцу.

3. <Шина> - ориентированна на полное равноправие всех абонентов и идентичность всех адаптеров. Это не значит, что упр-е не может быть централизованным, правда центр будет заниматься только упр-ем обменом, а не распределением инф-и, как в случае <звезда>. Физическая топология <шина> может логически работать как <звезда> или <кольцо>. Шина не чувствительна к выходу из строя абонентов. Прекращается лишь обмен с абонентом, вышедшем из строя, а вся сеть остается работать. Но в

сети данной топологии чрезвычайно важны вопросы электрического согласования, поэтому при обрыве или нарушении кабеля в сети возникают отражения и наложения сигналов, что полностью нарушает работу сети. Максимально допустимое число абонентов в сети типа <шина> примерно такое же, как в <кольце> (до 1024). Изменение числа абонентов происходит без особых затруднений.

Физическая среда передачи данных.Наиб часто в локальных сетях используются следующие типы линий связи: электрический кабель (витая пара проводов или коаксиальный кабель), оптоволоконный кабель, радиоканал и инфракрасный канал. Их основные особенности и характеристики:

Витая пара - самый дешевый тип соединительных проводов. Представляет скрученные между собой два провода в диэлектрической изоляции. Витая пара характеризуется простотой монтажа и ремонтом повреждений. Как правило, витая пара используется при передаче данных на скорости до 10 Мбит/с, но в последнее время появились разработки, где достигается скорость до 100 Мбит/с. К недостаткам витой пары можно отнести низкий уровень защищенности от помех и большой уровень собственных излучений, а также возможность несанкционированного доступа к сети. Иногда используется экранированная витая пара, у к-й отсутствует ряд перечисленных недостатков. Витая пара обычно используется для связи на расстояния не больше нескольких сот метров. Задержка сигнала не превышает 8-12 нс/м. Как и при использование любого электрического кабеля, здесь важна проблема гальванической развязки абонентов друг от друга. При отсутствии гальванической развязки возможен выход из строя не только адаптеров сети, но и компьютеров. Витой паре требуется согласование на концах кабеля с целью уменьшения отражения сигналов.

Коаксиальный кабель - наиболее распространенный тип линии связи, сочетающий в себе легкость монтажа и довольно не плохую помехозащищенность. Представляет собой центральный проводник в изоляции, помещенный в металлический гибкий коаксиальный экран. Стоимость его выше витой пары и монтаж значительно сложнее. Но наличие экрана снижает подверженность помехам и уровень собственных излучений. В модуляции высокочастотного сигнала пропускная способность достигает 500 Мбит/с, а в немодулированном режиме она редко превышает 50-100 Мбит/с. Допустимая длинна линии связи - несколько километров. Задержка распространения сигнала - от 4 до 5 нс/м. При использовании коаксиального кабеля важно обеспечить гальваническую развязку и согласование линии связи.

Волоконно-оптический кабель - это качественно иной тип среды передачи данных. Сигнал по нему распространяется не электрический, а световой, что требует соответствующего преобразования электрического сигнала в световой и обратно. Это, конечно, увеличивает стоимость аппаратуры. Длина волны света, передаваемого по оптоволокну диаметром порядка 10 мкм, составляет 0,85 - 1,2 мкм. Оптоволокнонный кабель представляет собой тонкое стекловолокно, заключенное в оболочку, к-я имеет значительно меньший коэффициент преломления. Это обеспечивает эффект полного внутреннего отражения, т.к. свет проходит по кабелю, не выходя наружу. Главное достоинство этого кабеля - это высокий уровень помехозащищенности и отсутствия собственного излучения. Невозможно так же несанкционированное подключение к сети.

Максимальная длинна кабеля может достигать нескольких десятков километров. Скорость передачи до 3 Гбит/с, задержка сигнала около 5 нс/м. Самый главный недостаток оптоволоконного кабеля это высокая сложность монтажа и ремонта, т.к. при соединении кабеля с разъемом требуется микронная точность.

Радиоканал - удобен, прежде всего, тем, что абоненты ничем не связанны друг с другом, и они легко могут изменять свое местоположение. К тому же не надо прокладывать кабели и следить за их исправностью. Радиоканал поддерживает передачу данных на многие десятки, и даже сотни километров со скоростью до несколько десятков Мбит/с. Однако широкого распространения радиоканал не получил из-за высокой стоимости передающих и принимающих уст-в, а так же из-за высокой подверженности помехам и малой секретности передаваемой информации.

Инфракрасный канал, как и радиоканал, не требует никаких линий связи, что является большим достоинством. В отличие от радиоканала он не чувствителен к электромагнитным помехам, и это позволяет использовать его в производственных условиях. К недостаткам инфракрасного канала относятся большая стоимость передатчиков и приемников, где требуется преобразование электрического сигнала в инфракрасный и обратно, а так же небольшие скорости передачи данных (не выше 5Мбит/с). Кроме того, не обеспечивается секретность передаваемой информации. В условиях прямой видимости инфракрасный канал может обеспечивать связь на расстояниях в несколько километров, но наиболее удобен для связи в пределах одной комнаты, где отражение от стен дает устойчивую и надежную связь. Имея столь большое количество недостатков инфракрасный канал не приобрел большой популярности.

№14 Маркерный метод доступа Из кольцевых ЛВС наиб распространены сети с передачей маркера по кольцу и среди них: 1) ЛВС типа Token Ring (сеть была разработана фирмой IBM); 2) сети FDDI (Fiber Distributed Data Interface.. Концентраторы служат для удобства упр-я сетью, в частности, отключения от кольца неисправных узлов Для отключения узла достаточно левые переключатели поставить в верхнее, а правые переключатели - в нижнее положение (в нормальном режиме положение переключателей противоположное. Ф-вание сети заключается в следующем. По сети циркулирует маркер, имеющий структуру: <ограничитель-Р-Т-М-R-ограничитель>. Если Т = 0, то маркер свободен. Тогда если он проходит мимо станции, имеющей д для передачи, и приоритет станции не ниже значения, записанного в Р, то станция преобразует маркер в инф-ный кадр: устанавливает Т = 1 и запис м/у R и конечным ограничителем адрес получателя, д и др сведения в соотв-и с принятой стр-рой кадра. Инф-ный кадр проходит по кольцу, при этом: 1) каждая станция, готовая к передаче, запис значение своего приоритета в R, если ее приоритет выше уже записанного в R значения; 2) станция-получатель, распознав свой адрес, считывает данные и отмечает в конце кадра (в бите "статус кадра") факт приема д. Совершив полный оборот по кольцу, кадр приходит к станции-отправителю, к-я анализирует состояние кадра. Если передача не произошла, то делается повторная попытка передачи. Если произошла, то кадр преобразуется в маркер указанной выше стр-ры с Т = 0. При этом также происходят действия: Р := R; R := 0; где Р и R - трехбитовые коды. При след обороте маркер будет захвачен той станцией-претендентом, у к-й на предыдущем обороте оказался наивысший приоритет (именно его значение записано в P). Кольца в сетях FDDI рассматриваются как общая разделяемая среда передачи д, поэтому для нее определен спец м-д д-па. Этот м-д очень близок к м-ду д-па сетей Token Ring и также называется м-дом маркерного кольца - token ring. Станция может начать передачу своих собств кадров д только в том случае, если она получила от предыдущей станции спец кадр - токен доступа. После этого она м-т передавать свои кадры, если они у нее имеются, в течение времени, называемого временем удержания токена - Token Holding Time (THT). После истечения времени THT станция обязана завершить передачу своего очередного кадра и передать токен д-па след станции. Если же в момент принятия токена у станции нет кадров для передачи по сети, то она немедленно транслирует токен след станции. Кажд станция в сети постоянно принимает передаваемые ей предшествующим соседом кадры и анализирует их адрес назначения. Если адрес назначения не совпадает с ее собств, то она транслирует кадр своему послед соседу. Н-о отметить, что, если станция захватила токен и передает свои собств кадры, то на протяжении этого периода времени она не транслирует приходящие кадры, а удаляет их из сети. Если же адрес кадра совпадает с адресом станции, то она копирует кадр в свой внутренний буфер, проверяет его корректность (в основном по контрольной сумме), передает его поле д для послед обр-ки протоколу лежащего выше над FDDI уровня (например, IP), а затем передает исходный кадр по сети послед станции. В передаваемом в сеть кадре станция назначения отмечает три признака: распознавания адреса, копирования кадра и отсутствия или наличия в нем ошибок. После этого кадр продолжает путешествовать по сети, транслируясь каждым узлом. Станция, являющаяся источником кадра для сети, ответственна за то, чтобы удалить кадр из сети, после того, как он, совершив полный оборот, вновь дойдет до нее. При этом исх станция проверяет признаки кадра, дошел ли он до станции назначения и не был ли при этом поврежден. Пр-с восстановления инф-х кадров не входит в обязанности протокола FDDI , этим д-ны заниматься протоколы более высоких ур-ней.

№ 15 Классификация сетей, основанная на способе передачи данных. Понятие протокола передачи данных по сети.

1. Сети коммутации каналов. Сети, где перед тем, как передать сообщение происходит коммутация канала, т.е. построение полного пути от передатчика к приемнику. Эти сети имеют свои недостатки:

? Время ожидания на узле отправителе гораздо больше, чем при других способов передачи данных.

? Неэффективное использование канала, т.к. занятым каналом не нельзя пользоваться другим.

? Не существует протоколов, позволяющих организовать очередь передачи сообщений.

Преимуществом таких сетей является интерактивное (непосредственное) общение.

Примером данной сети может быть модемное соединение.

2. Сети коммутации сообщений. В сетях такого типа происходит формирование сообщения и отправления его по первому свободному каналу, который м.б. не самым эффективным, т.е. не самый короткий. Недостатком сети данного типа является низкая скорость передачи. Преимущество: равномерная загруженность сети (рассосредоточенность) и возможность организации данных.

3. Сети коммутации информационных пакетов. Информационным пакетом называется часть сообщения определенной структуры и длины. Сообщение - это совокупность дискретных данных, пригодных для передачи по сети. Отличительным моментом этого вида сети является то, что:

? Происходит деление сообщения на пакеты.

? На коммутационном узле выбирается самый эффективный канал - канал с наивысшим приоритетом, т.е. канал с меньшей длинной пути (существует таблица заданных приоритетов, т.е. всевозможные пути следования до заданного пункта). Преимуществом является более высока скорость передачи данных, меньше время ожидания (по сравнению с 1-ым случаем), существует возможность построения очереди.

4. Сети, в которых ни тот, ни др. способ не реализуется в чистом виде.

Вся информация в сети передается пакетами. Для того, чтобы компьютер-передатчик смог передать пакет компьютеру-приемнику они должны общаться по определенным правилам, одинаковым для обоих компьютеров. Отсюда можно сделать вывод, что ПРОТОКОЛ - это набор правил, которые регламентируют порядок передачи данных по сети, порядок сборки пакетов на приемнике и разборки на отправителе. Структура информационного пакета: "преамбула", адресная зона, Служебная зона, Набор информационных бит, Адресная зона машины-отправителя, Адресная зона машины-получателя, Информационная часть, Контрольная, Сумма

№ 16 Архитектура ИС: ИС, ориентированные на глобальную базу данных.

Архитектурное построение соврем ИС отличается широким спектром программных и технических ср-в. Большое влияние на принимаемые технические решения оказывают такие факторы, как тип ЭВМ, объем и стр-ра БД, расположение рабочих станций, ср-в передачи данных и т. д. Однако для значительного ч-ла приложений м-т употребляться стандартные реш-я по архитектурному построению ИС. Традиционное представление СУБД в виде трех архитектурных уровней (внешнего, концептуального, внутреннего) хар-ет ее с точки зрения стр-ных ср-в представления д. Однако при исп-и СУБД в кач-ве базовой инструментальной среды ИС важен не только стр-ный подход, но и технология переработки данных, к-я м-т быть представлена в виде совокупности взаимодействующих пр-сов двух типов: <клиента> и <сервера>.Под сервером обычно понимают пр-с, к-й обеспечивает ф-ции по упр-ю БД и предоставляет необходимые р-сы пр-сам- клиентам, посылающим з-сы на соответствующий вид обслуживания. Задачей клиента является инициирование связи с сервером, опр-е вида з-са на обслуживание, получение от сервера записей из БД, подтверждение окончания обслуживания. Все в-сы, связанные с синхронизацией р-ты клиентов и упр-м выделением им необх р-сов при работе с БД, возлагаются на сервер. При этом обеспечиваются мультидоступ к д, поддержание целостности БД, упр-е параллельным вып-ем транзакций и защита инф-и от несанкц-го д-па на ур-не СУБД, функ-щих на больших ЭВМ. Пр-сы обслуживания з-сов поль-лей делятся между РС и сервером БД или DB- сервером. Пр-с, к-й выполняется на DB-сервере, обслуживает все команды обращения к БД, а вывод инф-и непосредственно пол-лю и инициирование связи с сервером осущ-т пр-с, выполняющийся на РС.Арх-ра СУБД типа <к-с> дает возм-ть орг-ть обраб-у д в интересах поль-лей на РС, сосредоточив на DB-сервере все вопросы, связанные с упр-м БД. Арх-ра СУБД типа <к-с> инвариантна по отн-ю к физ-у способу орг-и связи м/у К и С. Они м-т функ-ть как в одном, так и в нескольких узлах вычислит сети. Если К и С располагаются в одном и том же компьютере узла сети, то это снижает производительность сервера, т.к. часть вычислит р-сов исп на обслуживание клиента. Если К и С располагаются в разных узлах сети, то это замедляет доступ к БД, т.к. К и С связаны средой с более низкой пропускной способностью. Для повышения производительности сервер БД посылает клиенту только данные, которые релевантны выданному запросу, что уменьшает объем передаваемой по сети информации. Т.о., арх-ра СУБД типа <к-с> обладает +:1. освобождает часть вычислительных р-сов осн ЭВМ; 2. обеспеч независ-ть изм-я хар-к ЭВМ РС и сервера; 3. способствует модульному построению ПО СУБД; 4. улучшает исп-е аппаратных ср-в РС для отображения инф-и в интересах конечных поль-лей. Ф-С представляет собой достаточно мощную ПЭВМ, являющуюся центральным узлом локальной сети. Ф-С в среде сетевой ОС орг-т доступ к файлам, полностью эквивалентным файлам ОС и расположенным во внешней памяти ф-с. При данном подходе пр-мы СУБД располагаются в опер памяти РС локальной сети, а файлы БД - на магнитных дисках файл-сервера. Спец интерфейсный модуль распознает, где находятся ф-ы, к к-м осущ-ся обращение. В связи с этим данная СУБД м-т работать как с локальными БД, так и с центральной БД. Синхронизация совместного исп-я БД файл-сервера возлагается на с-у упр-я БД, к-я д- обеспечивать блокирование записей на время их корректировки, чтобы сделать их недоступными с др РС. DB-сервер отличается тем, что в его опер памяти, помимо сетевой ОС, функ-т централизованная СУБД, обеспечивающая совместное исп-е РСми БД, размещенной во внешней памяти этого DB-сервера. DB-сервер дает возможность отказаться от пересылки по сети ф-лов д целиком и передавать только ту выборку из БД, к-я удовлетворяет з-су поль-ля. При этом клиент РС оказывается на др арх-рном ур-не обработки инф-и, где основное внимание уделяется анализу, оценке, агрегированию данных и принятию решений. Исп-е Ф-С предполагает, что вся обработка данных выполняется на РС, а ф-с лишь вып-т ф-ции накопителя данных и ср-в доступа. Применение DB-сервера обеспеч возм-ть селекции инф-и, выборки и пересылки тех записей, к-е релевантны запросу.

№ 17 Архитектура ИС: ИС на основе локальной сети.

ИС с централи-й обраб-й д исп-т пр-мно-техн ср-ва, обладающие жестким составом и конфигурацией. Однако в пр-се эксплуатации ИС часто изм-ся треб-я как к ее функ-м хар-кам, так и к арх-ре построения, что приводит к необх-ти эволюции исп-х программно-технических средств.

Средства гибкого объединения в единую коммуникационную среду разнотипного вычислительного оборудования ИС были предложены и отработаны в рамках локальных вычислительных сетей, которые получили широкое распространение в 80-е годы.

Распределенная обработка информации, обеспечиваемая ЛВС, становится одной из основных альтернатив централизованной обработке. Естественно, что появление ЛВС привело к созданию на их основе новых архитектурных конфигураций, используемых для построения диалоговых ИС. В таких архитектурах предусмотрено открытое подключение и использование вычислительных ресурсов с помощью единой передающей среды без пересмотра принципов взаимодействия ранее установленного вычислительного

оборудования.

Использование в ЛВС разнообразного вычислительного оборудования, изготавливаемого большим количеством независимых фирм, потребовало выработки международных стандартов на протоколы взаимосвязи компонент сети.

Наибольшую известность получила семиуровневая архитектура взаимосвязи открытых систем (OSI), предложенная Международной организацией по стандартизации (ISO).

С учетом архитектуры построения ИС в семиуровневой модели OSI можно выделить три группы протоколов:низкоуровневые протоколы доступа к среде передачи данных;

среднеуровневые транспортные протоколы; клиент - серверные протоколы верхних уровней.

В совокупности эти группы протоколов дают возможность пользователям запрашивать необходимые услуги из конкретных сетевых узлов и серверов. Так, запрос на поиск необходимой информации формируется в рабочей станции, оформляется в соответствии с клиент - серверным протоколом и маршрутизируется в сервер с помощью транспортных механизмов рабочей станции, которые в свою очередь обращаются к протоколам

доступа к среде передачи данных. Обработка в сервере также осуществляется путем последовательного вызова программ соответствующих уровней вплоть до клиент – серверного протокола, в соответствии с которым формируется ответ для рабочей станции.

Наибольшее распространение в ЛВС получили две основные топологии: кольцевая и шинная. Они обеспечивают при малых затратах на соединение вычислительного оборудования общую передающую среду, соединяющую все узлы. В кольцевой и шинной топологиях используется только одна линия, и все сообщения,

передаваемые между узлами, должны пройти по ней. Архитектуры ДИС на основе ЛВС позволяют в принципе создавать системы, обеспечивающие полностью распределенную обработку информации. Однако сложные вопросы, которые возникают как перед

проектировщиками по управлению распределенными БД, так и перед пользователями по эксплуатации таких БД, привели к появлению архитектуры типа <клиент-сервер>. Ее основной особенностью является тенденция к централизации всех вопросов, связанных с ведением, модификацией и поддержанием целостности и непротиворечивости БД в специально выданной для данной задачи серверной ПЭВМ.

На рабочих станциях обеспечиваются переработка и предоставление информации в удобной для восприятия конечными пользователями форме (рис.1).

Удаленные рабочие станции

М О Д Е М Ы

Коммуникационный

сервер

DB-сервер

Локальная рабочая

станция

Локальная рабочая

станция

Рис.1. Архитектура ИС на основе локальной сети.

Одна из самых распространенных сетевых операционных систем Netware для теледоступа к ЛВС с удаленных рабочих станций содержит специальный программный продукт Netware Access Server, для функционирования которого должна быть предусмотрена отдельная ПЭВМ. Коммуникационный сервер Net-ware Access Server дает возможность устанавливать коммутируемые соединения рабочим станциям и получать

все услуги и данные из DB-сервера локальной сети.Использование архитектуры типа <клиент-сервер> для ИС на основе ЛВС фактически аналогично

включению в состав сети центрального организующего узла, в качестве которого выступает DB-сервер. Такое построение ИС упрощает взаимодействие между рабочими станциями, дает возможность использовать единую БД, сокращает трудозатраты на ее проектирование, эксплуатацию и сопровождение и в конечном итоге позволяет создавать надежные и высокоэффективные ИС.

№18 Арх-ра ИС: ИС, ориентированные на использование локальной сети и глобальной базы данных.С целью уменьшения потоков информации по каналам связи на РС создаются локальные БД. В соответствии с топологией связи м/у РС и центральной ЭВМ данную арх-ру ИС относят к звездообразной. Подобная арх-ра ИС хар-на для многих автоматиз-х с-м орг-го упр-я предприятиями.

При звездообразной арх-уре ИС РС получает возм-ть обмена данными только с центральной БД, к-я играет роль своеобразного DB-сервера. Непосредственный обмен д м/у локальными БД СУБД, располож на РС, невозможен. Если у поль-ля появл потребность в получении инф-и из глобальной БД, то с РС м-т быть послан з-с на выборку соотв. д, обработка к-х завершается непосредственно на РС. Среди пр-х компонент ИС д-ы быть также ср-ва, позволяющие осущ отображение стр-р данных глобальной БД на стр-ры данных, описанные в локальной БД (ЛБД) РС. Иногда такое преобразование опр-т как трансформацию данных, а соотв. пр-е компоненты - как инструментальные ср-ва инф-ого сопряжения м/у центральной и локальной базами данных. Автоматическая трансформация данных в режиме, прозрачном для польз-ля РС, крайне необх. для арх-ной цел-ти всей ИС, а ее отсутствие приводит к декомпозиции ИС на слабо связанные глобальную и локальные БД. Т.о, звездообразность арх-рной конфигурации ИС данного типа опр-ся как хар-м коммуникационных связей, так и типом инф-ых связей между глобальной и локальными БД.Большинство существующих ИС, использующих большие ЭВМ, построено на основе звездообразной архитектуры. Это связано со следующими преимуществами звездообразной технологии:1. программы упр-я сетью передачи данных находятся только в центральной ЭВМ; 2. в кач-ве РС м-т исп-ся простейшие терминалы; 3. доступ к глоб БД прост и легко контролируем; 4. поддерживаются эф-е мех-мы обеспечения цел-ти и защиты БД; 5. возможно независимое и простое добавление новых РС; 6. допускается исп-е в различных РС СУБД различных типов. Однако звездообразные арх-ры имеют ряд серьезных недостатков: 1. надежность р-ты ИС сущ-о зависит от надежности центрального узла; 2. большая сложность и высокая стоимость пр-го и ап-го обесп центральной ЭВМ; 3. невысокая скорость обмена инф-ей из-за необх ее переработки в центральном узле. Звездообразная арх-ра ИС предполагает, что осн проблемы, связанные с моделированием предметной области (ПО) и соответственно с проектированием логической структуры БД, должны быть решены в рамках глобальной БД, расположенной на центральной ЭВМ. Стр-ры локальных БД могут формироваться как подсхемы глобальной БД. При этом будет обеспечиваться более высокая производительность обработки данных за счет некоторой избыточности инф-и и уменьшения потока д, пересылаемого из центральной ЭВМ в РС.

Т.о, при проектировании звездообразной арх-ры ИС осн явл проблемы орг-и взаимодействия Поль-ля непосредственно на РС и создание глобальной БД на большой ЭВМ. Такой подход позволяет использовать сильные стороны как ПЭВМ, так и большой ЭВМ и создать весьма эффективные ИС.