3. Расширение функциональных возможностей информационных систем, обеспечивающих параллельную одновременную обработку БД с разнообразной структурой данных, мультиобъектных документов, гиперсред, в том числе реализующих технологии создания и ведения гипертекстовых БД. Создание локальных, многофункциональных проблемно-ориентированных информационных систем различного назначения на основе мощных ПК и локальных сетей ПК.
4. Включение в информационные системы элементов интеллектуализации интерфейса пользователя с системами, экспертных систем, систем машинного перевода, автоиндексирования и других технологических средств. Ведущие промышленно развитые страны имеют государственную политику в области развития ИТ и соответствующие программы НИОКР, которые субсидируются правительством, государственными учреждениями, частными фирмами и ассоциациями.
Лекция3.Средства реализации информационной технологии.
Цель: Дать основные сведения о средствах реализации информационной технологии.
Время –2 часа
Учебные вопросы:
1. Общая характеристика средств реализации информационной технологии.
2. Интеграция компьютерных и телекоммуникационных систем
3. Инфраструктура информационной технологии
1. Общая характеристика средств реализации информационной технологии
В основе построения средств реализации информационной технологии лежат следующие принципы:
· персонализация обработки информации;
· коллективность использования информации;
· встраиваемость средств информатизации в процессе принятия решений;
· дружественность диалога средств информатизации с пользователями.
Указанные принципы позволяют определить состав базовых средств информатизации.
По вполне понятным причинам базовым средством реализации информационной технологии является компьютер, поскольку он обладает способностью к приему, хранению, обработке и выдаче информации. Однако многообразие архитектур современных компьютеров диктует необходимость проведения их классификации.
В 70-80-е годы сформировалась классификация по признаку производительности и совокупности архитектурных решений. ЭВМ подразделялись на большие, малые (мини ЭВМ) и микроЭВМ. Первые два класса являлись машинами коллективного использования. В рамках каждого класса наиболее мощные представители образовывали подкласс «супер» (суперЭВМ, супер-миниЭВМ, супер-микроЭВМ).
В настоящее время система классификации ЭВМ несколько трансформировалась. Существенную роль в этом изменении сыграло появление вычислительных сетей. Сами по себе эти объекты настолько интересны, что требуют отдельного рассмотрения.
Вычислительные сети явились совершенным инструментом обобщения территориально распределенных вычислительных ресурсов с целью их предоставления различным пользователям. Кроме того, вычислительные сети позволяют в наивысшей степени реализовать потенциальный параллелизм при решении сложных управленческих и научно-технических задач и тем самым добиться существенного улучшения показателей производительности. Широкое распространение распределенных вычислений должно способствовать более эффективному использованию компьютеров сети благодаря переносу задач на системы, располагающие достаточным запасом мощности.
Для успешной реализации распределенных вычислений необходимо выполнение нескольких условий: компьютеры должны обмениваться информацией, строго соблюдать правила передачи данных (т.е. выдерживать порядок следования событий, знать, какие действия предпринимать в случае аварии и т.д.), а так же уметь находить друг друга. В последние годы появились открытые стандарты для разработки мощных распределенных приложений.
Сетевые технологии совершенствуются на протяжении трех десятилетий. Их развитие идет по двум направлениям: глобальные и локальные сети. Строгих определений для этих категорий нет, но можно считать локальной сеть, которая объединяет компьютеры, находящиеся географически на одной территории. Глобальные сети соединяют отдельные сети или компьютеры отдельных пользователей, разделенные большими расстояниями, и могут быть частными или общедоступными. Конечно, наиболее известная и самая общедоступная глобальная сеть –это сеть Internet.
Цель создания и обеспечения функционирования глобальных сетей заключается в сопряжении и современном использовании компьютерных ресурсов, рассредоточенных на огромных пространствах ( страна, континент). При этом одной из важнейших проблем, подлежащих решению, является создание высокоскоростных каналов межмашинной связи. Оптоволоконные технологии и спутниковая связь создали необходимые предпосылки для решения этой проблемы и поэтому в ближайшее время технология глобальных компьютерных сетей скорее всего будет развиваться эволюционно (особое внимание этому будем уделено при рассмотрении второго вопроса лекции).
Локальные компьютерные сети развиваются совместно с глобальными и в последнее время прогрессируют чрезвычайно быстро. Основная цель их внедрения в практику состоит в снижении нагрузки на глобальные сети вследствие распространения вычислительных работ на узловом уровне и повышении надежности локальной обработки данных.
Особенности использования компьютеров – автономное или коллективное (в составе сети), а в последнем случае – их место и роль, определяют подход к классификации современных вычислительных машин.
Машины коллективного пользования ( большие ЭВМ) относят к классу мэйнфрейм(mainframe).Они представляют собой высокопроизводительные ЭВМ с развитой системой периферийного оборудования и используются в интересах крупных предприятий. К ним иногда относят и суперкомпьютеры, которые представляют собой сверхмощные многопроцессорные ЭВМ, предназначенные для решения сложных научно-технических задач, с которыми не справляются обычные мэйнфреймы. Сформировался и другой класс машин для «коллективного» использования –сетевые серверы (server). Это ЭВМ, имеющие в своем составе ресурсы для коллективного использования: аппаратные ( обычно это магнитные диски большого объема и сетевые принтеры) и программно- информационные (программы и базы данных, размещаемые на дисках сервера). Потребление ресурсов организуется с пользовательских компьютеров вычислительной сети под управлением сетевой операционной системы. Различают файловые серверы, серверы баз данных, серверы печати и др.
Остальные классы компьютеров ориентированы на персональное применение. На первом месте здесь стоят рабочие станции(workstation) и графические станции –мощные профессиональные компьютеры для решения научных задач, проектирования и разработки сложных устройств и систем. Как правило, они включаются в сетевые коммуникации. Далее идут настольные ПК (desktop).Это наиболее распространенные ПЭВМ, применяемые для самых различных целей – от научных исследований до обычных машинописных работ. И завершают этот ряд переносные и блокнотные ПК ( laptop, notebook).
Средства реализации информационных технологий должны предоставлять пользователю следующие возможности:
работу с локальными и распределенными базами данных;
обработку текстовой информации;
обработку таблиц;
обработку речевых сигналов и др.
Естественно, для выполнения перечисленных функций в состав средств реализации информационной технологии должны входить программные компоненты. Однако их состав для различных информационных систем может существенно изменяться в отличие от технических устройств. Поэтому рассмотрению тех или иных программных средств будет уделено внимание в дальнейшем.
2. Интеграция компьютерных и телекоммуникационных систем
Появление вычислительных сетей дало новый импульс развитию телекоммуникаций. Действительно, потребовалось установление связи между территориально распределенными компьютерами, обменивающимися информацией в цифровом виде. Потоки передаваемых данных характеризуются большой мощностью и это привело к разработке высокоскоростных магистралей для объединения рассредоточенных вычислительных ресурсов.
В 1990-х г.г. проектировщики информационных систем руководствовались в основном правилом 80/20. Оно гласило, что 80% речевых и информационных потоков остаются в пределах организации и лишь 20% выходят за ее рамки. В первом десятилетии XXI века это соотношение станет, по всей видимости, 50/50. Граница между внутренними и внешними коммуникациями предприятия размыта, и обозначить ее можно лишь пунктиром, а правило 80/20 похоронено. Линии как глобальных, так и локальных сетей, имеют для предприятий одинаковое значение.
В развитии сетей можно проследить три стадии:
1)установление соединений ( собственно формирование сетей) и повышение их пропускной способности;
2)предоставление услуг с уровнем качества, соответствующим конкретным приложениям, таким, как видео и звук, и достижение баланса между экономичностью и гибкостью;
3) расширение локальных средств связи до масштабов глобальной сети.
Разрыв в пропускной способности, цене и технологиях линий, применяемых в ЛВС и в глобальных сетях, огромен. Протяженность линий локальной сети составляет сотни метров, а пропускная способность варьируется в пределах от 10 до 100 Мбит/с при низкой цене. На коротких расстояниях легче обеспечить высокую пропускную способность и низкую цену. Современные локальные сети обычно избавлены от проблем, связанных с ограничениями полосы пропускания, однако региональные линии связи попадают в тиски законов как физики, так и экономики. Пропускная способность каналов связи глобальных сетей сегодня составляет, как правило, 1,5 Мбит/с и обходится в несколько тысяч долларов в месяц.