Силаенков А.Н. Информационные технологии. Учебное пособие - файл n1.doc

приобрести
Силаенков А.Н. Информационные технологии. Учебное пособие
скачать (1989 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1989kb.07.07.2012 01:23скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

2.4. Аппаратно-программная платформа информационных систем. Проблемы выбора аппаратно-программной платформы


Выбор аппаратной платформы и конфигурации системы очень важен. Это связано, в частности, с характером прикладных систем, который в значительной степени может определять рабочую нагрузку вычислительного комплекса в целом. Однако часто оказывается сложно с достаточной точностью предсказать саму нагрузку, особенно в случае, когда система должна обслуживать несколько групп разнородных по своим потребностям пользователей.

Обычно рабочая нагрузка существенно определяется «типом использования» системы. Например, можно выделить серверы NFS, серверы управления базами данных и системы, работающие в режиме разделения времени. Эти категории систем перечислены в порядке увеличения их сложности. Как правило, серверы СУБД значительно сложнее, чем серверы NFS, а серверы разделения времени, особенно обслуживающие различные категории пользователей, являются наиболее сложными для оценки. К счастью, существует ряд упрощающих факторов.

Во-первых, как правило, нагрузка на систему в среднем сглаживается, особенно при наличии большого коллектива пользователей (хотя почти всегда имеют место предсказуемые пики).

Во-вторых, универсальный характер большинства наиболее сложных для оценки систем – систем разделения времени – предполагает и большое разнообразие выполняемых на них приложений, которые, как правило, стараются загрузить различные части системы. Далеко не все приложения интенсивно используют процессорные ресурсы, и не все из них связаны с интенсивным вводом/выводом. Поэтому смесь таких приложений на одной системе может обеспечить достаточно равномерную загрузку всех ресурсов. Естественно, неправильно подобранная смесь может дать совсем противоположенный эффект.

Выбор конфигурации системы должен дать ответы на два главных вопроса: какой сервис должен обеспечиваться системой и какой уровень сервиса может обеспечить данная конфигурация. Имея набор целевых показателей производительности конечного пользователя и стоимостных ограничений, необходимо спрогнозировать возможности определенного набора компонентов, которые включаются в конфигурацию системы. Подобная оценка сложна и связана с неточностью. Причины сложности:

Выбор той или иной аппаратной платформы и конфигурации определяется и рядом общих требований, которые предъявляются к характеристикам современных вычислительных систем. К таким требованиям относятся:

Отношение стоимость/производительность. Появление любого нового направления в вычислительной технике определяется требованиями компьютерного рынка, поэтому у разработчиков компьютеров нет одной единственной цели. Большая универсальная вычислительная машина (мейнфрейм) или суперкомпьютер стоят дорого. Другим крайним примером может служить низкостоимостная конструкция ПК, где производительность принесена в жертву для достижения низкой стоимости. К этому направлению относятся персональные компьютеры различных клонов IBM PC. Между этими двумя крайними направлениями находятся конструкции, основанные на отношении стоимость/производительность, в которых разработчики находят баланс между стоимостными параметрами и производительностью. Типичными примерами такого рода компьютеров являются миникомпьютеры и рабочие станции.

Для сравнения различных компьютеров между собой обычно используются стандартные методики измерения производительности. Эти методики позволяют разработчикам и пользователям использовать полученные в результате испытаний количественные показатели для оценки тех или иных технических решений, и в конце концов именно производительность и стоимость являются для покупателя компьютера определяющими.

Надежность и отказоустойчивость. Важнейшей характеристикой вычислительных систем является надежность. Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры.

Отказоустойчивость – это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей, как логической машине, возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей. Введение отказоустойчивости требует избыточного аппаратного и программного обеспечения. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и с отказоустойчивостью, основные в проблеме надежности. Концепции параллельности и отказоустойчивости вычислительных систем естественным образом связаны между собой, поскольку в обоих случаях требуются дополнительные функциональные компоненты. Поэтому, собственно, на параллельных вычислительных системах достигается как наиболее высокая производительность, так и зачастую очень высокая надежность. Имеющиеся ресурсы избыточности в параллельных системах могут гибко использоваться как для повышения производительности, так и для повышения надежности. Структура многопроцессорных и многомашинных систем приспособлена к автоматической реконфигурации и обеспечивает возможность продолжения работы системы после возникновения неисправностей.

Следует помнить, что понятие надежности включает не только аппаратные средства, но и программное обеспечение. Главной целью повышения надежности систем является целостность хранимых в них данных.

Масштабируемость. Масштабируемость представляет собой возможность наращивания числа и мощности процессоров, объемов оперативной и внешней памяти и других ресурсов вычислительной системы. Масштабируемость должна обеспечиваться архитектурой и конструкцией компьютера, а также соответствующими средствами программного обеспечения.

Добавление каждого нового процессора в действительно масштабируемой системе должно давать прогнозируемое увеличение производительности и пропускной способности при приемлемых затратах. Одной из основных задач при построении масштабируемых систем является минимизация стоимости расширения компьютера и упрощение планирования.

Возможность масштабирования системы определяется не только архитектурой аппаратных средств, но зависит от программного обеспечения.

Масштабируемость программного обеспечения затрагивает все его уровни от простых механизмов передачи сообщений до работы с такими сложными объектами, как мониторы транзакций и вся среда прикладной системы.

Важно понимать, что простой переход, например, на более мощный процессор может привести к перегрузке других компонентов системы. Это означает, что действительно масштабируемая система должна быть сбалансирована по всем параметрам.

Совместимость и мобильность программного обеспечения. В настоящее время одним из наиболее важных факторов, определяющих современные тенденции в развитии информационных технологий, является ориентация компаний-поставщиков компьютерного оборудования на рынок прикладных программных средств. Это объясняется прежде всего тем, что для конечного пользователя в конце концов важно программное обеспечение, позволяющее решить его задачи, а не выбор той или иной аппаратной платформы.

Переход от однородных сетей программно-совместимых компьютеров к построению неоднородных сетей, включающих компьютеры разных фирм-производителей, в корне изменил и точку зрения на саму сеть. Из сравнительно простого средства обмена информацией сеть превратилась в средство интеграции отдельных ресурсов – мощную распределенную вычислительную систему, каждый элемент которой (сервер или рабочая станция) лучше всего соответствует требованиям конкретной прикладной задачи.

Этот переход выдвинул ряд новых требований.

Во-первых, такая вычислительная среда должна позволять гибко менять количество и состав аппаратных средств и программного обеспечения в соответствии с меняющимися требованиями решаемых задач.

Во-вторых, она должна обеспечивать возможность запуска одних и тех же программных систем на различных аппаратных платформах, т.е. обеспечивать мобильность программного обеспечения.

В третьих, эта среда должна гарантировать возможность применения одних и тех же человеко-машинных интерфейсов на всех компьютерах, входящих в неоднородную сеть.

2.5. Технологии открытых систем

В условиях жесткой конкуренции производителей аппаратных платформ и программного обеспечения сформировалась концепция открытых систем, представляющая собой совокупность стандартов на различные компоненты вычислительной среды, предназначенных для обеспечения мобильности программных средств в рамках неоднородной, распределенной вычислительной системы.

Базовая эталонная модель взаимодействия открытых систем
(open systems interconnection basic reference model) концептуальная основа, определяющая характеристики и средства открытых систем.
Рассматриваемая модель определяет методологию взаимодействия открытых систем (ВОС), обеспечивающую работу в одной сети информационных систем, выпускаемых различными производителями.

Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:

 взаимодействию прикладных процессов;

 формам представления данных;

 единообразному хранению данных;

 управлению сетевыми ресурсами;

 безопасности данных и защите данных;

 диагностике программ и технических средств.

Модель разработана Международной организацией по стандартизации (МОС) и широко используется во всем мире как основа концепций информационных сетей и их ассоциации. На базе этой модели описываются правила и процедуры передачи данных между открытыми системами. Рассматриваемая модель также определяет структуру открытой системы и комплексы стандартов, которым она должна удовлетворять. Основными элементами модели являются прикладные процессы, уровни, объекты, соединения, физические средства соединения (рис. 4).


Рис. 4. Логическая структура информационной системы
Идеи, заложенные в модели, получили широкое международное признание. В различных странах и регионах создаются организации, которые проводят работы, связанные с созданием сетей, реализующих эту модель.
Поставщики, производители и организации по стандартизации проводят работы по определению подмножеств стандартов взаимодействия открытых систем, предназначенных для конкретных нужд пользователей. Эти подмножества именуются функциональными профилями.

Одним из вариантов моделей открытой среды является модель OSE (Open System Environment), предложенная комитетом IEEE POSIX.
Вопросы для самоконтроля
1. Какова методология создания больших информационных систем?

2. Как подразделяются информационные системы по сфере применения?

3. Назначение систем поддержки принятия решений (DSS).

4. Какие информационные системы используются для поддержки работы групп пользователей?

5. Как можно классифицировать информационные системы по масштабу?

6. Для чего предназначены системы «добычи данных»?

7. Назовите главные компоненты экспертной системы и их назначение. Что применяется для распозна­вания и адаптирования моделей, не ясных для пользователей, при получе­нии новой информации?

8. Назовите сложности при выборе аппаратно-программной платформы.

9. Общие требования при выборе аппаратно-программной платформы.

10. Что такое технология открытых систем?
3. СТАНДАРТЫ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА

Пользовательский интерфейс это совокупность информационной модели проблемной области, средств и способов взаимодействия пользователей с информационной моделью, а также компонентов, обеспечивающих формирование информационной модели в процессе работы программной системы.
При разработке, тестировании и оценке качества пользовательского интерфейса необходимо применять соответствующие государственные и отраслевые стандарты. В их основе лежит накопленный опыт разработки и оценки качества программных проектов.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


2.4. Аппаратно-программная платформа информационных систем. Проблемы выбора аппаратно-программной платформы
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации