2.3.5.Операционные системы
Рассмотрим основные особенности ОС применительно к АИС.
В современных АИС используются следующие виды ОС:
локальные ОС, управление ресурсами в пределах конкретного вычислительного комплекса, без использования каналов связи;
сетевые ОС, осуществляющие управление ресурсами в локальных и глобальных сетях передачи данных.
Могут использоваться специальные ОС, например:
ОС автоматизированного проектирования – часть программного обеспечения автоматизированного проектирования, предназначенная для управления проектированием;
ОС реального времени – ОС, обеспечивающая режим работы ЭВМ в реальном времени; и др.
Система реального времени – это система, осуществляющая информационный обмен с другими системами, периферийными устройствами или датчиками при таких временных характеристиках, которые позволяют немедленно обрабатывать всю поступающую информацию и информацию для вывода. Эти системы обычно используются в управлении техническими объектами (АСУ ТП).
Значительная доля современных АИС имеет распределенный характер (см. рис. 2.5), то есть их компоненты распределены по различным вычислительным комплексам, которые связаны между собой каналами передачи данных.
рис. 2.5
Распределенные АИС базируются на cетях ЭВМ, предназначенных для организации распределенной обработки информации.
Для построения распределенных АИС особое значение имеет концепция открытых информационных сетей. Открытая информационная сеть – это сеть, в которой взаимодействие всех реальных систем подчиняются требованиям стандартов Международной организации по стандартизации.
Разновидностью открытых систем являются АИС, реализованные на базе корпоративных сетей типа “intranet”, созданных на базе технологий Internet. В отличие от “Internet” “intranet” является чисто искусственным словообразованием, которое принято писать с маленькой буквы. Internet - имя собственное вполне конкретной, глобальной сети, а intranet – обозначение абстрактного понятия. В русском языке используется его перевод - “интрасеть”.
Логика развития корпоративных компьютерных сетей привела к объединению локальных сетей, реализованных на уровне подразделения, в глобальные. В качестве примера можно представить себе сеть корпораций, имеющих сотни подразделений по всему миру. Или банк, имевший несколько десятков отделений, в каждом из которых были свои собственные локальные сети (а иногда и несколько). Использование идей Internet для создания достаточно больших корпоративных сетей является довольно очевидным: здесь то же самое разнообразие типов компьютеров, линий связи, а также довольно хаотичное изменение топологии. Причем актуальность данной проблемы проявляется не только на уровне крупных корпораций или банков, но и при создании общей сети даже не самого крупного завода или вуза.
Однако создание интрасетей на уровне прямого взаимодействия компьютеров через Internet является невозможным. Во-первых, это может быть просто нецелесообразно для относительно небольших сетей, в которых объединение компьютеров выполняется за счет чисто внутренних линий (например, на территории завода). Во-вторых (и это самое главное), из-за необходимости обеспечения информационной защиты при взаимодействии с внешним миром. Ведь открытые протоколы Internet делают прозрачными все включенные в него узлы. Узел в принципе не в состоянии сам определить, с каким абонентом – внутренним или внешним - он имеет дело. Решением данной проблемы является физическое отделение внутренней корпоративной сети должна от внешнего мира, а общение между ними выполняется через специальные шлюзы, получившие название прокси серверов.
Специфика программных продуктов и технологий для интрасетей заключается в том, что число узлов в них является ограниченным и изменение топологии сети и содержимого информации носит некоторый предсказуемый характер. А в этом случае организация таких процедур как маршрутизация и поиск информации, может быть оптимизирована совершенно другими методами, чем в хаотичном Internet.
При создании АИС на базе интрасетей нужно решить следующие задачи:
интегрировать внутренние локальные сети с Internet для расширения возможностей коммуникации предприятий с клиентами и партнерами;
реализовать новые методы навигации, применяемые в Internet, во всех продуктах, с тем чтобы облегчить операции поиска и анализа информации, а также взаимодействия с партнерами.
упростить разработку, внедрение и администрирование прикладных программ с целью оптимизации деловых процессов на предприятиях и сокращения циклов разработки;
интегрировать новые продукты и Internet-технологии с существующими инфраструктурами, чтобы пользователи могли на основе уже имеющихся решений развивать свои информационные системы.
Современные сетевые ОС – это системы, обеспечивающие управление ресурсами и координацию функционирования компонентов АИС, распределенных в корпоративных или глобальных сетях передачи данных. В основе их работы лежит технология клиент-сервер (см. рис. 2.6). Клиент – это компьютер или программа, осуществляющие доступ к ресурсам другого компьютера или программы, предоставленным в совместное использование, а сервер – компьютер или программа, предоставляющие свои ресурсы для совместного использования в сети.
Следует отметить, что многие современные сетевые ОС (ОС семейств Windows Server, Unix) могут выступать как:
файл-сервер;
сервер печати;
сервер приложений;
контроллер домена;
сервер удаленного доступа;
сервер Internet;
сервер обеспечения безопасности данных;
сервер резервирования данных;
сервер связи;
сервер вспомогательных служб.
рис. 2.6
В режиме файл-сервера ОС обеспечивает работу компьютера как централизованного хранилища большого количества файлов (баз данных), коллективно используемых в АИС, в том случае, когда хранение этой информации на локальном компьютере нецелесообразно. Все файловые ресурсы независимо от того, на каком диске они расположены (жестком или CD-ROM), сразу могут быть предоставлены для совместного использования.
Как сервер печати ОС позволяет работать и предоставлять в совместное пользование неограниченное число принтеров.
Режим сервера приложений используется в системах, способных исполнять основное (“тяжелое”) приложение на мощном высокопроизводительном сервере, а результаты передавать на маломощные клиентские АРМы.
В режиме сервера резервирования данных ОС осуществляет возможность резервного копирования файлов на магнитную ленту. Администратор системы определяет пользователя, ответственного за эту операцию, и только он регулярно выполняет копирование данных. При необходимости эту операцию можно автоматизировать.
Служба удаленного доступа (Remote Access Service - RAS) состоит из двух частей: серверной, устанавливаемой на ЭВМ с сетевой ОС, и клиентской, устанавливаемой на АРМах с MS-DOS, Windows98 или Windows 2000. Пользователь АРМа, связанного с сетью через сервер удаленного доступа, чувствует себя работающим непосредственно в сети: он может осуществлять доступ к файлам и данным, печатать документы, подключаться к другим серверам и обмениваться сообщениями по электронной почте.
Такой прозрачный доступ к сети удобен тем, кто постоянно бывает в разъездах, командировках, а также для администраторов системы. Он широко применяется и для связи территориально удаленных филиалов предприятий, при этом одновременно поддерживается до 256 сессий удаленного доступа.
Режим сервера связи сетей подразумевает возможность соединения между собой различных сегментов сети, в том числе сопряжения разнородных сетей.
Диспетчер заданий позволяет просмотреть список исполняемых задач и все процессы, работающие в системе. В нем можно в наглядной графической форме следить за загруженностью процессора и использованием памяти. Эти возможности позволяют быстро обнаружить некорректно работающую задачу или процесс и, при необходимости, прервать его.
Программы-мастера администрирования позволяют:
создавать новые учетные записи пользователей и групп;
управлять предоставлением доступа к ресурсам сервера;
создавать новые принтеры в системе и предоставлять их в совместное использование;
конфигурировать модемы;
устанавливать клиентское программное обеспечение;
добавлять новые приложения или удалять существующие;
отслеживать правильность соблюдения лицензионной политики.
Подробно ОС и информационные сети изучаются в специальных курсах.