из электронной библиотеки / 371413188055158.pdf

Модель OS1представляет собойстандартизированнымкаркасиобщиерекомендации,требованияжекконкретнымкомпонента мсетевогопрограммногообеспечениязадаютсяпротоколами.

Протокол являетсястандартомв области сетевогопрограммногообеспеченияиопределяетсовокупностьфункциональныхиэксплуатационн ых требованийк какому-либо егокомпонентукоторыхпридерживаются производители этого компонентаТребованияпротоколамогут отличатьсяот требованийэталонноймоделиOSI.

Международныйинститутинженеровпоэлектротехникеирадиоэлектронике (IEEE)

разработал стандарты для протоколов передачи данныхв локальных сетях.Этистандарты,которыеописывают методы доступак сетевымканалам данных,получилиназваниеIEEE802.

Протоколысетевоговзаимодействияможноклассифицироватьпостепениблизостикфизичес койсредепередачиданных.Этопротоколы

•нижнегоуровня,распространяемыенаканальныйифизическийуровнимоделиGSI;

•среднегоуровня,распространяемыенасетевой,транспортныйисеансовыйуровниOSI;

•верхнегоуровня,распространяемыенауровеньпредставленияиприкладнойуровеньмодели

OSI.

Прикаждойреализациипротоколоввышестоящих

уровнейиспользуютсяреализациипротоколовнижестоящихуровней

Протоколынижнего уровняOSIсоответствуют уровню сетевыхаппаратныхсредствинижнемууровнюсетевогопрограммногообеспечения.

Среди наиболее распространенных стандартов данногоуровнявыделимследующие:

•стандартNDIS(NetworkDriverInterfaceSpecification — спецификацияинтерфейса сетевых драйверов),разработанныйсовместнофирмамиMicrosoftи3Com;

•стандарт ODI(OpenDatahnk Interface — открытый интерфейссвязи),разработанныйсовместнофирмамиNovellиAppleComputer.

Данные стандарты позволяют реализовывать протоколы среднего уровня независимо от сетевых аппаратных средств и обеспечиваютсовместноефункционированиеразнотипныхпротоколовсреднегоуровняУниверсал ьныйинтерфейсканальногоуровняпредставленнарисунке 6.

Рисунок 6 - Универсальный интерфейс канального уровня

Производителисетевыхаппаратныхсредств,какправило,разрабатываютдрайверы,удовлетв оряющиеобоимстандартам.

Драйверсетевогоадаптераявляетсяпоследнимпрограммнымкомпонентомперед

физическим уровнеммоделиOSIиназываетсяподуровнемуправлениядоступомксредеMAC(MediaAccessContro l).ПодуровеньMACориентированнавыполнениетакихфункций,какнепосредственноеуправлениед оступомкпередающейсреде,проверкепакетов сообщенийнаналичиеошибок.

ПодуровеньLLC(LogicalLineControl)считаетсянезависимымотособенностейфизическойпе редающейсредыииспользуемыхметодов доступакканалампередачи данных.

Стандартыпоразработкеинтерфейсовдлясвязиреализацийпротоколовсреднегоуровня модели OSI с драйверами сетевых аппаратных средств относятсяпреждевсегокподуровнюLLC.

Протоколысреднегоуровняраспространяютсянасетевой,транспортныйисеансовыйуровни эталонноймодели.

Потипумежкомпьютерногообменаэтипротоколыможноклассифицироватьследующимобр

соответствуетихисходному порядкув сообщении,апередачаосуществляетсясподтверждением доставки,авслучаепотериотправленныхпакетовонипередаютсяповторно.

доставкипакетовкаждогосообщенияможетнесоответствоватьихисходномупорядкувсообщении.

Приэтомпакетысообщенийпередаютсябезподтверждения.

Такимобразом,сточкизрения достоверности,сеансовыепротоколыявляютсяболеепредпочтительными,зато скоростьпередачиприиспользовании дейтаграммныхпротоколовгораздовыше.

Любойпротоколсреднегоуровняпредусматриваетследующиеэтапыреализациимежкомпью терногообмена:

•инициализациясвязи;

•непосредственныйинформационныйобмен;

•завершениеобмена.

Наиболее частоиспользуемыминаборамипротоколов среднегоуровняявляютсяследующие:

•наборпротоколовSPX/1PX,используемыйвлокальныхсетях,функционирующихподуправ лениемсетевойоперационнойсистемыNetWare,

•протоколыNetBIOSиNetBEUI,поддерживаемыебольшинствомсетевыхоперационныхсис темииспользуемыетольков локальныхсетях;

•протоколыTCP/IP,являющиесястандартомдляглобальнойсетиInternet,используемыевлок альныхсетяхиподдерживаемыебольшинствомсетевыхоперационныхсистем.

Наборпротоколов SPX/IPXиспользуетсяв сетевойоперационнойсистемеNetWareфирмыNovell.

ПротоколIPX(InternetworkPacketExchange — межсетевойобменпакетами) является дейтаграммным протоколом и соответствует сетевому уровню эталонноймодели.Применяется длявыполненияфункцийадресацииприобменепакетамисообщений.

ПротоколSPX (Sequenced PacketExchange —

последовательныйобменпакетами)являетсясеансовымпротоколомисоответствуеттранспортному и сеансовому уровням эталонной модели.По степени близости к самому низкому уровню эталонной модели протоколSPXнаходитсянад протоколомIPXииспользуетэтотпротокол.

Драйвер,реализующийпротоколSPXиспользуетвпроцессесвоейработыдрайвер,реализую щийпротоколIPX.ПротоколIPXявляетсяболеебыстродействующим,чемпротоколSPX.

ВажнымнедостаткомпротоколовSPXиIPXявляетсянесовместимостьспротоколамиTCP/IP,

используемымивглобальнойсетиИнтернет. Дляподключениялокальной сетиNetWareкИнтернетуиспользуетсяодинизследующих способов:

•непосредственная инсталляция на каждом сетевом компьютере драйверов,реализующихнаборпротоколов TCP/IP;

•подключение локальной сети к Интернету через шлюз IPX-IP

ПротоколыNetBIOSиNetBEUIразработаныфирмойIBMи предназначенытолько длялокальныхкомпьютерныхсетей.

ПротоколNetBIOS(NetworkBasicInput/OutputSystem — базоваясистемаввода-

вывода)соответствуетсетевому,транспортномуи сеансовому уровням эталонноймодели.Реализация данного протоколаобеспечиваетприкладнойинтерфейс,используемыйдлясозданиясетевыхпрограммных приложений.

ПротоколNetBEUI(ExtendedUserInterfaceNetBIOS —

расширенныйпользовательскийинтерфейсNetBIOS)являетсямодификацией предыдущего протокола и распространяется только на сетевойитранспортныйуровни.

РеализациипротоколовNetBIOSиNetBEUIобеспечиваютрешениеследующих задач,поддержкаимен,поддержка сеансовогоидейтаграммного взаимодействия,получение информациио состояниисети.

ДостоинствапротоколовNetBIOSиNetBEUI:удобнаяадресация, высокая производительность, самонастройка и хорошая защитаот ошибок,экономноеиспользованиеоперативнойпамяти.

НедостаткиNetBIOSиNetBEUIсвязанысотношениемкглобальнымсетям:отсутствиеподдер жкифункциймаршрутизацииинизкаяпроизводительность.

Семейство протоколов TCP/IP было разработано для объединения различных компьютерных сетейв одну глобальную сеть,получившуюназваниеИнтернет.

СемействопротоколовTCP/IPвключаетпротоколы,относящиесякакксредним,так и другимуровняммоделиOSI:

•прикладной уровень и уровень представления — протокол передачифайлов(FTP),протоколыэлектроннойпочты(SMTPPOP3,IMAP4),протоколы удаленного доступа(SLIP,РРР,Telnet),протоколсетевойфайловойсистемы(NPS),протоколуправлениясетями( SNMP),протоколпередачигипертекста(НТРР)и др.;

•сеансовый и транспортные уровни — протоколы TCP и UDP;

•сетевойуровень — протоколыIP,ICMP,IGMP;

•канальныйуровень — протоколы ARP,RARP.

ДейтаграммныйпротоколIP(InternetProtocol)являетсяосновнымдлясетевогоуровняиобеспе чиваетмаршрутизациюпередаваемыхпакетовсообщений.

ПротоколICMP(InternetControlMessageProtocol)отвечаетзаобменсообщениямиобошибках и другойважнойинформациейспрограммными средствами сетевого уровняна другомкомпьютере,маршрутизатореилишлюзе.

ПротоколIGMP(InternetManagementProtocol)используетсядляотправкиIP-

пакетовмножествукомпьютеровв сети.

ПротоколTCP(TransmissionControlProtocol)являетсяпротоколомсетевогоуровняиобеспечи ваетнадежнуюпередачу данныхмежду двумя компьютерами путем организации виртуального каналаобменаииспользованияегодляпередачибольшихмассивовданных.

ПротоколUDP(UserDatagramProtocol)реализуетгораздоболее простой сервис передачи,обеспечиваянадежную доставку данныхбезустановлениялогическогосоединения.

Протоколыверхнегоуровнясоответствуют

уровнюпользователейиприкладныхпрограммираспространяютсянауровень представленияиприкладнойуровеньэталонноймоделисетевоговзаимодействия.

Наиболеераспространеннымиявляютсяследующиевысокоуровневыепротоколы:

•перенаправления запросов и обмена сообщениями (SMB, NCP);

•управлениясетями(SNMP);

•сетевойфайловойсистемы(NFS);

•вызоваудаленныхпроцедур(RPC);

•повышающиеэффективностьиспользованияпротоколовTCP/IPсреднегоуровня(DNS,DHS

P);

•удаленногодоступаккомпьютернымресурсам(SLIP,РРР,Telnet);

•передачифайлов(FTP);

•передачигипертекста(HTTP);

•электроннойпочты(SMTP,POP3,IMAP4);

•организацииэлектронныхконференцийисистемыновостей(NNTP).

ПротоколSMB(Server MessageBlocks — блоки серверных сообщений),разработанный

совместно корпорациямиMicrosoft,Intel иIBM,используется в сетевыхоперационных системахWindows NT,LanManager,LANServer.Данныйпротоколопределяетсериикоманд,используемыхдляпередачи информациимеждусетевымикомпьютерами.

•динамическое присвоение адресовIP и управление этими адресами;

•обнаружениеикоррекцияошибоки др.

ПротоколРРТР(Point-to-PomtTunntlingProtocol — туннельныйпротокол«точка-

точка»)ориентированнаподдержкумультипротокольныхвиртуальныхчастныхсетей(VirtualPrivat eNetworks — VPN)и предоставляет возможность удаленнымпользователямиметь безопасныйдоступккорпоративнымсетямпоИнтернету.

Протокол Telnet является общепризнанным стандартом удаленного дистанционного

управленияв Интернете,позволяющим в

режимекоманднойстрокизапускатьивыполнятьпрограммынакомпьютере,скоторымустановленоу

даленноесоединение.

3.3Обработка информации

Обработкаинформациисостоитвполученииодних

«информационныхобъектов»издругих«информационныхобъектов»путемвыполнениянекоторых алгоритмовиявляетсяоднойизосновныхоперации,осуществляемыхнадинформацией,иглавнымср едствомувеличенияееобъемаиразнообразия.

Насамомверхнемуровнеможновыделитьчисловуюинечисловую обработку.

В указанные виды обработки вкладывается различнаятрактовкасодержанияпонятия«данные».Причисловойобработкеиспользуютсятакиеобъ екты,какпеременные,векторы,матрицы,многомерныемассивы,константыит д.Принечисловой обработке объектамимогут быть файлы,записи,поля,иерархии,сети,отношенияи т д. Другое отличие заключается в том,чтопричисловойобработкесодержаниеданныхнеимеетбольшого значения,в то времякак принечисловой обработкенасинтересуютнепосредственныесведенияобобъектах,анеихсовокупностьвцелом.

С точки зрения реализации на основе современных достиженийвычислительнойтехникивыделяютследующиевидыобработкиинформации:

•последовательнаяобработка,применяемаявтрадиционнойфоннеймановскойархитектуреЭ ВМ,располагающейоднимпроцессором;

•параллельнаяобработка,применяемаяприналичиинесколькихпроцессороввЭВМ;

•конвейернаяобработка,связаннаясиспользованиемвархитектуреЭВМоднихитехжересурс

ов длярешенияразныхзадач,причемеслиэтизадачитождественны,тоэтопоследовательныйконвейер,е

слизадачиодинаковые — векторныйконвейер.

Принято относить существующие архитектуры ЭВМ с точки зренияобработкиинформациик одномуизследующихклассов.

Архитектурысодиночнымпотокомкомандиданных(SISD).

Кэтому классуотносятся традиционныефоннеймановскиеоднопроцессорные системы,где имеетсяцентральныйпроцессор,работающийспарами«атрибут — значение».

Архитектурысодиночнымипотокамикомандиданных(SIMD).

Особенностью данногокласса являетсяналичие одного(центрального)контроллера,управляющего рядомодинаковыхпроцессоров.

Взависимостиотвозможностейконтроллераипроцессорных элементов, числа процессоров,

организации режима поиска и характеристикмаршрутныхивыравнивающих сетейвыделяют.

•матричныепроцессоры,используемыедлярешениявекторныхиматричныхзадач;

•ассоциативные процессоры,применяемые для решения нечисловых задач ииспользующиепамять,вкоторойможно обращатьсянепосредственнокинформации,хранящейсявней;

•процессорные ансамбли,применяемые для числовойинечисловойобработки;

•конвейерныеивекторныепроцессоры.

Архитектурысмножественнымпотокомкомандиодиночнымпотокомданных(MISD).

Кэтомуклассумогутбытьотнесеныконвейерныепроцессоры.

Архитектуры смножественным потоком команд и множественнымпотоком данных

(MIMD)

К этому классу могут быть отнесены следующиеконфигурации:мультипроцессорныесистемы,системысмультобработкой,вычислител ьныесистемыизмногихмашин,вычислительныесети.

Основные процедуры обработки данных представлены на рисунке 7.

Рисунок 7 - Основные процедуры обработки данных Созданиеданных,какпроцессобработки,предусматриваетихобразованиеврезультатевыпол

нениянекоторогоалгоритмаидальнейшееиспользованиедляпреобразованийнаболеевысоком.

Уровне

Модификация данных связана с отображениемизменений в реальной предметной области,осуществляемых путемвключенияновых данныхиудаленияненужных.

Контроль,безопасностьицелостностьнаправленынаадекватноеотображениереальногосост оянияпредметнойобластивинформационноймоделии обеспечивают защиту информацииот несанкционированного доступа(безопасность)иотсбоевиповрежденийтехническихипрограммныхсредств.

Поиск информации,хранимойвпамятикомпьютера,осуществляетсякак самостоятельное действиепривыполненииответовнаразличные запросы и как вспомогательная операция при обработкеинформации.

Поддержкапринятиярешения являетсянаиболееважным действием,выполняемымприобработкеинформации.Широкаяальтернативапринимаемыхрешени йприводиткнеобходимостииспользованияразнообразныхматематических моделей.

Созданиедокументов,сводок,отчетовзаключаетсявпреобразованииинформациивформы,п

ригодные длячтениякак человеком, так и компьютером. С этим действием связаны и такие операции,как обработка,считывание,сканирование исортировка документов.

Припреобразованииинформацииосуществляетсяеепереводизоднойформыпредставленияи

лисуществованияв другую,чтоопределяетсяпотребностями,возникающимивпроцессереализацииинформационных технологий.

Реализациявсех

действий,выполняемыхвпроцессеобработкиинформации,осуществляетсяспомощьюразнообразн

ыхпрограммныхсредств.

Наиболеераспространеннойобластьюприменениятехнологическойоперации обработки

информацииявляетсяпринятие решений.

Взависимостиотстепениинформированностиосостоянииуправляемогопроцесса,полнотыи точностимоделейобъектаисистемыуправления,взаимодействиясокружающейсредой,процесспри

нятиярешенияпротекает вразличных условиях:

1.Принятиерешенийвусловияхопределенности.Вэтойзадачемоделиобъектаисистемыупра

влениясчитаютсязаданными,авлияниевнешнейсреды —

несущественным.Поэтомумеждувыбраннойстратегиейиспользованияресурсовиконечнымрезуль

оптимальногото,котороеприводиткнаибольшемуэффекту.Еслитакихстратегийнесколько,товсеон исчитаютсяэквивалентными.Дляпоиска решенийв условиях определенностииспользуют

точномупрогнозу,аизвестнотольковероятностноераспределениееесостояний.Вэтихусловияхиспо льзованиеоднойитойжестратегииможетпривестикразличнымисходам,вероятностипоявлениякот орыхсчитаютсязаданнымиилимогутбытьопределены.Оценкуивыборстратегийпроводят спомощьюрешающего правила, учитывающего вероятность достижения конечногорезультата.

смысла.Каждойпаре«стратегия-

конечныйрезультат»соответствуетнекотораявнешняяоценкаввидевыигрыша.

Наиболее распространенным является использованиекритерияполучениямаксимальногогарантированноговыигрыша.

4.Принятие решений в условиях многокритериальности.В

любойизперечисленныхвышезадачмногокритериальностьвозникаетвслучаеналичиянесколькихс амостоятельных,несводимыходнаилидругой целей.Наличие большого числа решений усложняет оценкуи выбор оптимальной стратегии.Одним из возможных путей решенияявляетсяиспользованиеметодовмоделирования.

Решение задач с помощью искусственного интеллекта заключаетсявсокращениипереборавариантовприпоискерешения,приэтомпрограммы реализуют те жепринципы,которымипользуетсявпроцессемышлениячеловек.

Экспертнаясистемапользуетсязнаниями,которымионаобладаетв своейузкойобласти,чтобыограничитьпоискнапутик решениюзадачипутемпостепенногосужениякругавариантов.

Длярешениязадачвэкспертныхсистемахиспользуют:

•методлогическоговывода,основанныйнатехникедоказательств,называемойрезолюциейи использующейопровержениеотрицания(доказательство«отпротивного»);

•метод структурнойиндукции,основанныйнапостроении деревапринятиярешенийдляопределенияобъектовизбольшогочисла данныхнавходе;

•методэвристическихправил,основанныхнаиспользованииопытаэкспертов,аненаабстракт ныхправилах формальной логики;

•методмашиннойаналогии,основанныйнапредставленииинформацииосравниваемыхобъе ктахв удобномвиде,например,ввидеструктур данных,называемыхфреймами.

Источники«интеллекта»,проявляющегосяприрешениизадачи,могут оказаться бесполезными либо полезнымиилиэкономичнымивзависимостиотопределенныхсвойствобласти,вкоторойпоставлена задача.

Исходяизэтого,можетбытьосуществленвыбор метода построения экспертной системыили использования готового программногопродукта.

Процесс выработки решения на основе первичных данных, схемакоторого представлена на рисунке 8,можно разбить на два этапа:

выработкадопустимыхвариантоврешенийпутемматематическойформализациисиспользов аниемразнообразныхмоделейивыбороптимальногорешениянаосновесубъективныхфакторов.

Рисунок 8 - Процесс выработки решения на основе первичных данных

Информационныепотребностилиц,принимающихрешение,вомногихслучаяхориентирова нынаинтегральныетехнико-экономические показатели,которые могут быть получены в результатеобработкипервичныхданных,отражающихтекущуюдеятельностьпредприятия.

Анализируяфункциональныевзаимосвязимеждуитоговыми и первичными данными,можно построить так называемуюинформационнуюсхему,котораяотражаетпроцессыагрегированияинформации.

Первичныеданные,какправило,чрезвычайно разнообразны,интенсивностьихпоступлениявысока,аобщийобъемнаинтересующеминтервалевел ик.Сдругойсторонысоставинтегральныхпоказателейотносительномал,атребуемыйпериодихакту ализацииможетбытьзначительнокорочепериодаизмененияпервичных данных — аргументов.

Дляподдержкипринятиярешенийобязательнымявляетсяналичиеследующихкомпонент:

•обобщающего анализа;

•прогнозирования;

•ситуационногомоделирования.

Внастоящеевремяпринятовыделятьдватипаинформационныхсистемподдержкипринятияр ешений.

СистемыподдержкипринятиярешенийDSS(DecisionSupportSystem) осуществляют отбор и анализ данных по различным характеристикамивключают средства:

•доступакбазам данных;

•извлечения данныхизразнородныхисточников;

•моделированияправилистратегииделовойдеятельности;

•деловойграфики дляпредставлениярезультатов анализа;

•анализа«есличто»;

•искусственногоинтеллектанауровнеэкспертныхсистем.