Тема контрольной работы
«Фундамент информационной системы»
Введение
В истории человечества столетия принято именовать в соответствии с наиболее значимым технологическим прорывом, который имел место в это время. Конечно, все слышали о Бронзовом, Железном и Золотом веках. Прошедшее столетие называют Индустриальным веком, а век настоящий претендует стать Информационным.
Еще 15-20 лет назад мировая экономика имела дело исключительно с материальными ресурсами. Именно из-за них в прошлом веке произошли две мировые войны, множество локальных конфликтов, гражданских войн и революций. Земля и природные ресурсы (нефть, уголь, руда, минералы, лес), а также труд людей и мощь машин были необходимыми условиями роста национального валового продукта во всех странах мира. Это же составляло и суть основных фондов корпораций и предприятий.
100-200 лет назад природные ресурсы были главными источниками национального богатства. Потом «первую скрипку» играл капитал в виде денег, недвижимости и машин, а сегодня «материальный капитал» уступает место «капиталу интеллектуальному», лежащему в основе «информационной экономики».
В наше время знания и информация стали первичным сырьем экономики и ее важнейшей продукцией. Умение управлять интеллектуальным капиталом становится основной экономической задачей бизнеса.
Почему знания и так тесно связанная с ними информация составляют основу современной экономики? Отбросив множество доводов, остановимся лишь на некоторой цифровой интерпретации.
Рассмотрим, например, такой продукт, как микросхемы (чипы), без которых сегодня уже мало какая индустрия обходится. То, что стоимость всех продаваемых микросхем превышает стоимость выплавленной за такой же период той же стали, говорить не приходится. Если, например, Украина зарабатывает на производстве стали $5-6 млрд. в год, то доходы Тайваня на производстве чипов на порядок больше. Но суть даже не в этом. Если рассмотреть те чипы, которые изготавливаются из обыкновенного песка, то дороже всего обходится их проектирование и создание производящих их конвейеров, т. е. ценится интеллектуальное, а не материальное или физическое содержимое.
Каждые $6 из 9, затрачиваемых при производстве пары джинсов, тратятся на информацию, а не на покраску куска ткани, покрой и пошив «штанов». Адвокат или эксперт берут сотни долларов за час своей работы, оплачивая не свой стол, бумагу или компьютер. Это плата за их профессионализм (знания). Примеров эффективного использования знаний и информации можно приводить бесчисленное множество.
Сегодня даже деньги теряют свою физическую осязаемость, превращаясь в виртуальные купюры. Как это ни печально, знания воплощаются и в «умные бомбы», и в другие средства уничтожения людей.
Все современные компании стремятся быть интеллектуальными. Это уже неоспариваемый факт. Скептики скажут: «Без еды, одежды, домов, автомобилей не обойтись, и их не заменит никакая информация и знания о них». Конечно, нет. Крупнейший капиталист наших дней, председатель правления Microsoft Билл Гейтс тратит огромные средства на содержание роскошного особняка и модных автомобилей. Кстати, стал он таким именно благодаря производству интеллектуальной продукции. Значит, потребность в ней есть.
Индустриальная революция, начавшая индустриальный век, не отменила сельское хозяйство, потому что людям просто нужна пища. Информатизация не отменит легкую и пищевую промышленности, так как нам по-прежнему нужны джинсы, банки с пивом и колбаса. Не отменит и тяжелую промышленность, и автомобили, и самолеты. К сожалению, не отменит и производство вооружений.
1. Компьютеры и серверы
1.1 Путь в полсотни лет
Первым компьютером принято считать электронную вычислительную машину (ЭВМ) ENIAC, созданную Эккертом и Мочли в 1946 году. Она весила около 30 тонн и содержала более 18 тыс. электронных ламп (сравните: современные процессоры содержат более 10 млн. транзисторов, весят сотни граммов и имеют объем в несколько десятков кубических сантиметров). Это первое вычислительное устройство было действительно цифровым: данные представлялись не в виде измеряемой физической величины (например, напряжения, как в аналоговых устройствах), а кодировались с помощью двух цифр - 0 и 1.
Промежуточные результаты вычислений ENIAC сохранялись в небольшой, но быстродействующей электронной памяти, а программирование производилось установкой переключателей в положение «включено-выключено» на панели управления. Устройства ввода-вывода строились на основе механических деталей.
В 1952 году в Киеве академиком С. А. Лебедевым была создана самая быстродействующая в Европе ЭВМ, известная как БЭСМ.
В 1948 году Шокли и Бардиным в США был изобретен полупроводниковый прибор, получивший название «транзистор». Именно транзистор был основным элементом компьютеров второго поколения (до середины 60-х годов). Применение транзисторов в компьютерах позволило резко уменьшить габариты, массу, потребляемую мощность, а также повысить быстродействие и надежность вычислительных систем.
Третье поколение - это компьютеры на микросхемах с малой степенью интеграции (начало 70-х годов). (Микросхема была изобретена в 1958 году Дж. Килби в США). Первая ЭВМ на микросхемах IBM 360 была выпущена в США в 1965 году. В СССР большие ЭВМ (мэйнфреймы) третьего поколения были представлены серией ЕС (ЕС-1022 - ЕС-1060), которые были аналогами IBM 360 и IBM 370.
С середины 70-х годов и по настоящее время используются компьютеры четвертого поколения (на микропроцессорах). Микропроцессор представляет собой микросхему с большой степенью интеграции, которая объединяет арифметическое и логическое устройства. Первый микропроцессор Intel 4004 был выпущен в США в 1971 году, а первый персональный компьютер Apple на базе микропроцессора от компании Motorola появился только в 1976 году. Именно этот персональный компьютер имел большой коммерческий успех и положил начало компьютерам Macintosh (Mac).
В 1981 году появился и первый компьютер фирмы IBM, который получил название IBM PC. Он был сделан на базе 16-разрядного микропроцессора Intel 8088, а размер его оперативной памяти составлял 1 Мб. Фактически он стал стандартом персонального компьютера архитектуры PC. В 1983 году на базе Intel 8088 был выпущен компьютер IBM PC/XT, содержащий жесткий диск. Сейчас IBM-совместимые компьютеры составляют 90 % всех производимых в мире персональных компьютеров (ПК).
Начиная с начала 90-х годов, идет безудержная гонка за увеличение частоты процессоров. Сегодня частота процессоров Pentium и AMD уже составляет более 3000 МГц (3 ГГц), в то время как этот параметр для первых ПК составлял десятки МГц.
1.2 Персональные компьютеры
ПК получили наибольшее распространение, находясь на 90 % рабочих мест офисов. В состав стандартной конфигурации ПК входят:
- системный блок;
- монитор;
- клавиатура;
- мышь.
Системный блок включает в себя следующие базовые устройства, обеспечивающие работу компьютера:
- процессор;
- микросхемы (чипы) оперативной памяти (внутренняя память);
- накопители на гибких и жестких магнитных дисках (внешняя память);
- платы расширений (графическая, сетевая, звуковая и др.);
- дисковод CD-ROM;
- источник питания и др.
При этом основные устройства компьютера (процессор, чипы, платы расширений) размещены на материнской плате, на которой находится чипсет (набор микросхем), обеспечивающий связь всех элементов материнской платы.
К периферийным устройствам ПК относятся устройства ввода и вывода информации. Клавиатура, мышь, накопители на гибких дисках, модем, сканер, световое перо, джойстик, трекбол, микрофон - это устройства ввода символьной, командной и речевой информации в ПК.
Обработанная ПК информация передается на устройства вывода: монитор, принтер, плоттер, накопители на гибких магнитных дисках, сменные дисководы, звуковые колонки, встроенный динамик, модем.
1.3 Международные экологические стандарты для мониторов
Low Radiation. На многих мониторах можно увидеть надпись Low Radi-ation, что значит «слабое излучение».
Energy Star ЕРА. Стандарт американского ведомства по охране окружающей среды предписывает неработающим мониторам потребление мощности максимум 30 Вт. Способы экономии не указываются.
MPR-II. Наименее требовательная из норм шведского Совета по измерительной технике и испытаниям (SWEDAC) ограничивает максимальный уровень электрических и магнитных полей.
ТСО-92. «Ужесточенный» вариант стандарта MPR-II (предложен шведским профсоюзом служащих). ТСО-92 включает последующие испытания на электрическую и противопожарную безопасность.
ТСО-95. Спецификация ТСО-95 расширяет требования ТСО-92. Ограничения на электрические и магнитные поля не превышают требований ТСО-92, однако допустимые нормы распространены на компьютеры в целом, включая устройства и клавиатуру.
ТСО-99. Спецификация, содержащая повышенные требования к электромагнитной и экологической безопасности электронных устройств.
Vesa DPMS. Display Power Management System определяет унифицированную процедуру для энергосбережения и ступенчатого выключения монитора в три приема: начиная с активногорежима (On) к резервному (Standby), через режим ожидания(Suspend) до режима отключения (Off).
1.4 Серверы
1.4.1 Общие сведения
Информационная система (ИС) предприятия обслуживает потоки данных, используемых различными подразделениями (отделами). Это информация о технологических процессах, документах, товарно-материальных ценностях, аналитические и статистические сведения об управленческой деятельности, о трудовых и других ресурсах, бухгалтерские отчеты и т. д. Кроме того, предприятию необходим доступ к электронной почте и Интернету, распределенная обработка данных, управление сетями, защита информации, обмен сообщениями и многое другое. И здесь без центральных компьютеров, с помощью которых обеспечивается управление ИС, называемых серверами,просто не обойтись.
Как правило, основным классификационным признаком серверов является «масштаб», например, говорят о серверах масштаба предприятия, отдела, рабочей группы.Хотя, конечно же, это деление условно. Для сервера масштаба предприятия важными являются показатели вычислительной мощности, емкости подсистем хранения данных, пропускной способности внутренних и внешних шин. К этим серверам предъявляются наиболее высокие требования по отказоустойчивости и времени восстановления работоспособности после сбоя.