Информационные технологии в производственно-хозяйственной деятельности предприятия

Рис. Семиуровневая модель OSI

Остановимся кратко на данной модели и рассмотрим ее.

OSI, разрабатывая архитектуру открытых систем, предусмотрела, что для каждого уровня оговаривается один или несколько протоколов. После того, как определено полное множество протоколов, любые два устройства в ЛВС смогут взаимодействовать, несмотря на различие в конструкции, производительности, функциональном назначении или внутренних интерфейсах.

Рассмотрим функции, выполняемые каждым уровнем.

Физический уровень (Physical layer) (1) обеспечивает интерфейс между компьютерами, участвующими во взаимодействии, и средой передачи дискретных сигналов. Он управляет потоком данных через этот интерфейс. Стандарты физического уровня включают рекомендации V.24 MKKTT или EIA RS-232C (Electronics Industries Association) ассоциации предприятий электронной промышленности США.

Канальный уровень или уровень звена данных (Data Link Layer) (2) формирует из данных, предоставляемых уровнем 1, «кадры» или пакеты и передает их сетевому уровню. Он так же определяет:

· логическую топологию сети;

· управление доступом к среде передачи данных:

· физическую адресацию;

· методы обнаружения и исправления ошибок.

Самым известным стандартом этого уровня является стандарт OSI - высокоуровневый протокол управления каналом передачи данных HDLC (High Level Data Link Control), разработанный МОС, или SDLC (Synchronous Data Link Control), разработанный фирмой IВМ и являющийся частью протокола HDLC.

Сетевой уровень (Network Layer) (3). Он выполняет следующие функции:

· устанавливает сетевое соединение;

· определяет маршрутизацию в сети и связь между сетями;

· обеспечивает независимость высших уровней от используемой для передачи информации физической среды.

Основная задача сетевого уровня - маршрутизация данных (передача данных между сетями). Каждая из сетей имеет уникальный адрес сети (Network Address). По этому адресу специальные устройства - маршрутизаторы (Router) определяют для какой сети предназначено то или иное сообщение и направляет это сообщение в заданную сеть. Для определения абонента внутри сети используется адрес узла (Node Address). Таким образом, с помощью двух адресов можно однозначно определить любую станцию объединенной сети и организовать обмен данными между объектами, расположенными в различных сетях. На этом уровне посылка данных рассматривается как датаграмма (Datagram) - пакет, доставляемый адресату. Самым известным стандартом, относящимся к этому уровню, является рекомендация Х.25 (для сетей передачи данных с коммутацией пакетов), которая оговаривает протокол LAP (Link Access Protocol), являющегося частью протокола HDLC, или протокол LAPB, разработанный несколько позже, чем LAP, представляющий из себя его дальнейшее развитие.

Транспортный уровень (Transport Layer) (4) обеспечивает эффективную и надежную передачу данных между объектами. Транспортный уровень выполняет операции:

· устанавливает и разъединяет транспортные соединения;

· контролирует последовательность передачи данных;

· обнаруживает и обрабатывает ошибки передачи данных;

· устанавливает соответствие между транспортными (логическими) и сетевыми адресами абонентов;

· выполняет мультиплексирование передаваемых сообщений.

На этом уровне посылка данных рассматривается как сегмент (Segment). Протоколы транспортного уровня: SPX, TCP (NCP - Network Control Protocol, т.е. протокол управления сетью, разработанный для сети Arpanet и представляющий из себя первый вариант протокола ТСР).

Первые четыре уровня реализуют функцию передачи данных, остальные рассматриваются как уровни обработки данных.

Сеансовый уровень (Session Layer) (5) поддерживает и контролирует диалог между сетевыми объектами. Он выполняет следующие функции:

· определяет начало и окончание сеанса связи (нормальное или аварийное);

· определяет время, длительность и режим сеанса связи;

· восстанавливает соединение после ошибок во время сеанса связи без потери данных.

Установление сеанса связи включает процедуры проверки пользовательского имени и пароля, определение прав доступа к тем или иным ресурсам, определение правил поддержки сеанса связи в активном состоянии. Протокол сеансового уровня: ISO 8327, RPC.

Уровень представления данных (Presentation Layer) (6). Осуществляет интерпретацию передаваемых во время диалога данных. Он выполняет следующие функции:

· преобразование форматов данных;

· кодирование/декодирование данных;

· компрессию и декомпрессию данных.

Так, например, на рабочих станциях могут использоваться различные операционные системы DOS, UNIX, OS\2. Каждая из них имеет свои форматы хранения и обработки данных. Задача уровня и состоит в том, чтобы организовать обмен между РС, на которых используются различные операционные системы.

Прикладной уровень (Application Layer) (7). Он выполняет функции управления заданиями. Одной из главный задач этого уровня - обеспечение удобного интерфейса для пользователя.

Для выполнения своих функций каждый уровень добавляет к блоку данных атрибут или заголовок (Header). Хотя использование понятия заголовка не всегда является корректным, т.к. добавка (атрибут) может размещаться как в начале пакета (тогда действительно это заголовок), так и в конце. В атрибут помещается информация, которой обмениваются соответствующие уровни.

При передаче протоколы каждого уровня добавляют свои атрибуты, а при приеме протоколы соответствующих уровней обрабатывают их. (Рис.2.2.).

Эталонная модель института ІЕЕЕ

Комитет по ЛВС ІЕЕЕ в 1979 г. (проект 802.Х) пересмотрела модель рис.1.2 и приспособил ее для своих целей. Позднее стандарты института ІЕЕЕ 802.Х. были приняты международной организацией по стандартизации как протоколы ISO 8802. Весь пересмотр свелся фактически к декомпозиции 1 и 2 уровня OSI и добавлением 0 уровня в эталонную модель.

Канальный уровень делится на два подуровня:

· управление логическим каналом LLC (Logical Link Control);

· управление доступом к передающей среде МАС (Medium Access Control).

В функции LLC входит передача кадров между станциями, включая исправление ошибок. LLC не зависит от алгоритмов доступа к среде.

МАС реализует алгоритм доступа к среде.

Физический уровень делится для некоторых типов ЛВС (например, Ethernet на толстом кабеле) на три подуровня:

· передачи физических сигналов (Physical Signaling);

· интерфейс с устройством доступа AUI (Access Unit Interface);

· подключения к физической среде РМА (Physical Medium Attachment).

PS выделяется с целью облегчения схемной интеграции с канальным уровнем.

РМА согласует сигналы, поступающие из PS, с требованиями передающей среды, облегчая тем самым возможность использования определенного PS с несколькими типами передающих сред.

AUI представляет собой кабель и позволяет размещать PS на некотором расстоянии от передающей среды.

Остановимся более подробно на подуровнях модели ІЕЕЕ и сделаем ее привязку к различным типам ЛВС и их характеристикам.

Аппаратные средства ЛС

31.6 Программное обеспечение ЛВС

Классификация ЛВС

По способу организации обработки данных ЛВС делятся на иерархические и клиент-сервер.

Сетевые операционные системы

Для организации взаимодействия между сетями разрабатываются сетевые операционные системы.

Специализированные устройства ЛВС

5. Сервер доступ (Access Server)

Позволяет доступ к ЛКС удаленных пользователей и обрабатывает задания от удаленных пользователей.

6. Сервер печати (Print Server)

Обрабатывает запросы на печать, формирует очередь.

7. Факс сервер (Fax Server)

Осуществляет рассылку и прием факсимильных сообщений для пользователей ЛВС.

Как уже отмечалось выше транспортная сеть строится на базы выделенных или коммутируемых каналов либо с использованием сетей передачи данных. Выбор типа транспортной сети определяется экономическими показателями, т.е. капитальными затратами, эксплуатационными расходами и эффективностью инвестиций, которые необходимы для построения компьютерной сети.

Конкретный выбор варианта осуществляется путем сравнения возможных альтернатив. Поэтому прежде всего проектируется сеть. Проектирование включает в себя следующие этапы:

· исследование нагрузки, которая будет создаваться на сеть и разработка математической модели потока сообщений;

· выбор топологии сети;

· выбор аппаратных и программных средств;

· расчет экономических показателей.

Отметим, что очень часто корпоративная компьютерная сеть строится по радиальному принципу. Для этой топологии в УГАС им.А.С.Попова разработана автоматизированная система проектирования корпоративных компьютерных сетей.

Рассмотрим принципы построения и состав автоматизированных систем экономического анализа и управления в отрасли связи, которую будем называть автоматизированной системой поддержки принимаемых решений (АСППР).

В практической работе по управлению предприятием, объединением или отраслью в целом приходится решать множество задач. Можно предложить, по крайней мере, два подхода к решению проблемы автоматизации управления.

Первый подход заключается в автоматизации решения отдельных задач и АСППР будет представлять собой объединение некоторого множества относительно самостоятельных подсистем. Собственно говоря, такой подход используется повсеместно. Он имеет то преимущество, что относительно быстро и просто получается практический результат, т.е. автоматизируется решение конкретной задачи.

Однако, при построении глобальной системы поддержки принимаемых решений такой подход не является эффективным по нескольким причинам.

Так происходит неизбежное дублирование модулей программ, а также исходных данных, возникает проблема взаимодействия между различными задачами, относительно много времени тратится на ввод исходных данных и анализ выходных данных.

Второй подход заключается в создании АСППР как единого комплекса. При этом достаточно легко устранить недостатки первого подхода, сохранив в определенной степени его достоинства. Поэтому в дальнейшем будет излагаться реализация второго подхода к построению АСППР.

В начале рассмотрим принципы построения АСППР.

Первый принцип уже дан при формулировке второго подхода и он заключается в том, что АСППР должен создаваться как единый комплекс.

Второй принцип вытекает из первого. Поскольку АСППР - единый комплекс, то он должен содержать множество рабочих мест, связанных между собой. При этом рабочие места и источники информации могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга (например, в разных городах). Поэтому АСППР должна создаваться как информационная система (ИС).

Третий принцип. Очевидно, что для быстрейшего достижения результата и адаптации пользователей к ИС придется включать в ИС часть готовых программ. Поэтому АСППР может реализовываться в различных программных средах с обязательным обеспечением экспорта и импорта данных.

Четвертый принцип. Для упрощения ввода исходных данных в качестве элемента (подсистемы) АСППР должен быть создан общий информационный ресурс в виде распределенной системы баз данных.

Пятый принцип.. При решении различных конкретных задач приходится выполнять одни и те же вычисления. Например, при расчете экономических показателей деятельности, бизнес-планировании, маркетинговых исследованиях решается задача прогнозирования, выполняется расчет доходов и затрат, определяется себестоимость продукции и эффективность производства. Поэтому должно быть создано множество универсальных модулей, которые используются при решении различных задач.

Шестой принцип. Результаты расчета при решении многих задач необходимо совместно обрабатывать и анализировать. Поэтому должен создаваться общий информационный ресурс выходных данных.

Седьмой принцип выдвигает необходимость принятия мер по защите информации от несанкционированного доступа. Хотя защита информации в ИС предусматривается, в настоящее время крайне необходимо принимать специальные меры защиты.

Кратко сформулируем принципы, которые должны соблюдаться при построении АСППР.

1. Целостность АСППР.

2. Распределенность АСППР.

3. Общность информационного ресурса исходных данных.

4. Инвариантность по взаимодействию к программным средам.

5. Универсализация модулей.

6. Общность информационного ресурса выходных данных.

7. Защищенность информации.

Рассмотрим далее состав АСППР. Естественно первый блок должен представлять собой систему распределенных баз данных.

При этом предлагается создавать базы двух типов.

1. Базы данных общего характера, которые содержат информацию безотносительно конкретных предприятий, учреждений и т.д. Назовем эти базы абстрактными. 2. Базы данных, содержащие информацию, необходимую для решения конкретных задач. Назовем эти базы целевыми. Например, данных “оборудование” содержит технические характеристики оборудования связи. Эта база данных является абстрактной. При создании информационного ресурса предприятия целевая база данных “оборудование” содержит только перечень оборудования, а его характеристики берутся с общей базы.

Перечислим наиболее необходимые базы.

1. Оборудование.

2. Тарифы.

3. Персонал

4. Нормативно-правовые акты.

5. Потребители.

6. Конкуренты.

7. Финансы.

8. Производственные возможности.

Следующим блоком является блок составления исходного множества альтернатив (ИМА). Этот блок предназначается для облегчения выбора направления деятельности и должен содержать системы автоматизированного проектирования объектов связи.

Далее следует блок расчетов. В него включаются следующие модули: прогнозирование, доходы, затраты, эффективность, отчетность и статистика и другие.

Следующий блок назовем блок управления процессом. Он состоит из модулей двух типов. Первый тип назовем управление строительство, а второй - управление услугами. Название модулей говорит о их функциональном назначении.

И в качестве отдельного блока предлагается блок формирования выходных документов. Процесс взаимодействия между модулями показан на рисунке.

Предложенный подход к построению АСППР позволяет относительно быстро создавать АС для решения конкретных задач путем набора необходимых модулей, а также минимизировать затраты на сбор и ввод исходных данных.