Наука Коноплева И.А., Хохлова О.А., Денисов А.В. Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие

Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие

Возрастное ограничение: 12+
Жанр: Наука
Издательство: Проспект
Дата размещения: 23.06.2014
ISBN: 9785392157334
Язык:
Объем текста: 275 стр.
Формат:
epub

Оглавление

Предисловие

Глава 1. Введение в информационные технологии

Глава 2. Платформа в информационных технологиях

Глава 3. Технологические процессы обработки информации в информационных технологиях

Глава 4. Информационные технологии конечного пользователя

Глава 5. Технологии открытых систем

Глава 6. Информационные технологии в локальных и корпоративных сетях

Глава 7. Информационные технологии в глобальных сетях

Глава 8. Организация защиты информации в информационных технологиях

Глава 9. Информационные технологии в системах управления проектами

Глоссарий

Сведения об авторах



Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгу



ГЛАВА 5.
ТЕХНОЛОГИИ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ


Нужно усложнять, чтобы в результате все стало проще, а не упрощать, чтобы в результате все стало сложнее.


Веслав Брудзиньский



• Понятие, свойства и стандарты открытых систем.


• Этапы развития технологии открытых систем.


• История развития эталонной модели открытых систем.


• Технология передачи информации в модели взаимодействия открытых систем.


• Уровни эталонной модели взаимодействия открытых систем, их назначение и основные функции.



5.1. Основные понятия открытых систем


Открытая система — это система, которая способна взаимодействовать с другой системой посредством реализации международных стандартных протоколов.


Протокол — это набор правил, определяющих взаимодействие устройств, программ, систем обработки данных, процессов или пользователей.


Одним из основных направлений информационных технологий, определяющим эффективность функционирования экономических объектов, выступает технология открытых систем. Идеологию открытых систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы-поставщики средств вычислительной техники, передачи информации и программного обеспечения. Их результативность на рынке информационных технологий и систем определяется согласованной научно-технической политикой и реализацией стандартов открытых систем.


Открытыми системами могут являться как конечные, так и промежуточные системы, к которым предъявляются следующие требования:


• возможность переноса прикладных программ, разработанных должным образом с минимальными изменениями, на широкий диапазон систем;


• совместную работу с другими прикладными системами на локальных и удаленных платформах;


• взаимодействие с пользователями в стиле, облегчающем переход от системы к системе.


Открытые системы обладают следующими свойствами, представленными на рис. 5.1.


Рис. 5.1. Свойства открытых систем


Интероперабельность — это способность системы взаимодействовать с другими системами посредством обмена информацией и совместного ее использования.


1. Переносимость прикладного программного обеспечения и повторная применимость программного обеспечения. Под переносимостью приложений понимается перенос всего соответствующего данному приложению программного обеспечения на другие платформы. Под повторной применимостью программного обеспечения понимается перенос в новые приложения некоторой части работающих программ, что также имеет большое практическое значение и непосредственно относится к целям открытости систем.


2. Переносимость данных означает возможность переноса на новые прикладные платформы данных, хранящихся во внешней памяти существующих систем информационных технологий. Переносимость данных обеспечивается применением в открытых системах стандартов, строго регламентирующих форматы и способы представления данных.


3. Функциональная совместимость (интероперабельность) прикладного программного обеспечения — это возможность обмена данными между различными прикладными программами, в том числе между программами, реализуемыми на разнородных прикладных платформах, а также возможность совместного использования данных.


4. Функциональная совместимость (интероперабельность) управления и безопасности — это унификация и целостность средств административного управления и управления информационной безопасностью, т. е. для обеспечения интеграции систем их средства административного управления и средства защиты должны строиться в соответствии с международными стандартами.


5. Переносимость пользователей — это обеспечение возможности для пользователей информационных технологий избежать необходимости переобучения при взаимодействии с системами, реализованными на основе различных платформ.


6. Расширяемость — это способность системы эволюционировать с учетом изменений стандартов, технологий и пользовательских требований.


7. Масштабируемость — свойство системы, позволяющее ей эффективно работать в широком диапазоне параметров, определяющих технические и ресурсные характеристики системы (примерами таких характеристик могут служить: число процессоров, число узлов сети, максимальное число обслуживаемых пользователей).


8. Прозрачность реализаций — это способ построения системы, при котором все особенности ее реализации скрываются за стандартными интерфейсами, что и обеспечивает свойство прозрачности реализаций информационных технологий для конечных пользователей систем.


9. Поддержка пользовательских требований — это точная спецификация пользовательских требований, определенных в виде наборов сервисов, предоставляемых открытыми системами приложениям пользователей.


Однако открытая система необязательно должна быть полностью доступна другим открытым системам. Это ограничение может быть вызвано необходимостью защиты информации в компьютерах и средствах коммуникаций и обеспечивается путем физического отделения или путем использования технических возможностей. Сущность технологии открытых систем состоит в обеспечении возможности переносимости прикладных программ между различными платформами и взаимодействия систем друг с другом. Эта возможность достигается за счет использования международных стандартов на все программные и аппаратные интерфейсы между компонентами систем.


Стандарт — это документированное соглашение, содержащее технические условия или другие точные критерии соответствия продуктов, процессов и услуг своему назначению.


Стандарты стремятся занять центральное место в направлении развития открытых систем и в индустрии информационных технологий. Более 250 подкомитетов в официальных организациях по стандартизации и унификации работают над стандартами в области информационных технологий. Более 1000 стандартов или уже принято этими организациями, или находятся в процессе разработки.


При этом различают стандарты де-факто и де-юре, представленные на рис. 5.2.


Рис. 5.2. Виды стандартов информационных технологий


Стандарт де-факто означает, что продукт или система какого-то конкретного производителя захватили значительную часть рынка и другие производители стремятся эмулировать, копировать или использовать их с тем, чтобы также расширить свой сектор рынка.


Стандарт де-юре создается официально аккредитованными организациями по разработке стандартов. Он разрабатывается по правилам достижения соглашения в открытом обсуждении, в котором может принять участие любой желающий. При создании промышленных стандартов ни одна из групп не может действовать независимо. Если одна какая-нибудь из групп производителей создает стандарт, в котором не нуждаются пользователи, она потерпит неудачу. То же самое можно сказать и про обратный случай, когда пользователи создадут стандарт, с которым производители не смогут или не захотят согласиться, — попытка создания такого стандарта также будет безуспешной.


Технология открытых систем пользуется успехом потому, что обеспечивает преимущества для разного рода специалистов, связанных с областью информационных технологий.


Для пользователя открытые системы обеспечивают:

• новые возможности сохранения сделанных вложений благодаря свойствам эволюции, постепенного развития функций систем, замены отдельных компонентов без перестройки всей системы;

• освобождение от зависимости от одного поставщика аппаратных или программных средств, возможность выбора продуктов из предложенных на рынке при условии соблюдения поставщиком соответствующих стандартов открытых систем;

• дружественность среды, в которой работает пользователь, мобильность персонала в процессе эволюции системы;

• возможность использования информационных ресурсов, имеющихся в других системах (организациях)

Проектировщик информационных систем получает:

• возможность использования разных аппаратных платформ;

• возможность совместного использования прикладных программ, реализованных в разных операционных системах;

• развитые средства инструментальных сред, поддерживающих проектирование;

• возможности использования готовых программных продуктов и информационных ресурсов

Разработчики общесистемных программных средств имеют:

• новые возможности разделения труда, благодаря повторному использованию программ;

• развитые инструментальные среды и системы программирования;

• возможности модульной организации программных комплексов, благодаря стандартизации программных интерфейсов


Модульная организация программных комплексов, благодаря стандартизации программных интерфейсов, позволяет пересмотреть традиционно сложившееся дублирование функций в разных программных продуктах, из-за чего системы, интегрирующие эти продукты, непомерно разрастаются по объему, теряют эффективность. Известно, что в той же области обработки данных и текстов многие продукты, предлагаемые на рынке (текстовые редакторы, настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных) по ряду функций дублируют друг друга, а иногда и подменяют функции операционных систем. Кроме того, замечено, что в каждой новой версии этих продуктов размеры их увеличиваются на 15%.


В распределенных системах, содержащих несколько рабочих мест на персональных компьютерах и серверах в локальной сети, избыточность программных кодов из-за дублирования возрастает многократно. Идеология и стандарты открытых систем позволяют по-новому взглянуть на распределение функций между программными компонентами систем и тем самым значительно повысить эффективность.


5.2. История развития технологии открытых систем


Потребность в применении открытых систем возникла еще на заре использования вычислительной техники. Она была обусловлена несколькими причинами:


1. Для решения все более широкого диапазона задач создавались программы, которые требовали создания разнообразных аппаратных платформ, исполняющих эти программы. В свою очередь, внедрение неоднородных систем и желание разделять между такими системами информацию привели к необходимости обеспечить возможность их совместной работы.


2. Разработчики программных приложений были заинтересованы в сокращении расходов и времени переноса своих приложений на различные платформы, а для этого требовалась совместимость между разными аппаратными платформами.


3. Производители аппаратных платформ были заинтересованы в создании таких систем, которые способны выполнять широкий диапазон существующих прикладных программных приложений, а для этого также необходимо было разработать стандарты их совместимости.


Необходимость решения этих проблем постепенно привела к созданию концепции открытых систем.


История развития технологии открытых систем насчитывает несколько этапов, представленных в табл. 5.1.


Таблица 5.1


Этапы развития технологии открытых систем


Этап

Описание этапа

Характеристика этапа

1-й этап

Создание IBM 360

• Появилась программная совместимость между моделями одного семейства;

• появилась возможность объединения нескольких машин в одну вычислительную систему

2-й этап

Разработка стандартов языков программирования

• Стандартизованные языки программирования обеспечили переносимость программ между различными аппаратными платформами

3-й этап

Создание супермини-ЭВМ VAX

• ЭВМ этого семейства стали стандартной платформой для разработки систем проектирования, систем сбора и обработки данных и т. д.

4-й этап

Разработка модели взаимосвязи открытых систем

• Международная организация стандартизации разработала общие принципы взаимосвязи открытых систем

5-й этап

Появление операционной системы MS-DOS

• Было разработано огромное количество прикладных программ для персональных компьютеров, работавших под управлением операционной системы MS-DOS и совместимых с ней систем

6-й этап

Появление процессора с архитектурой RISC

• Появилась аппаратная база для реализации эффективной переносимости программ, написанных на языках высокого уровня, для процессоров разных производителей

7-й этап

Внедрение операционной системы UNIX

• Операционная система UNIX обеспечивает высокую переносимость создаваемых для работы в ней прикладных программ в другие системы


1-й этап начинается с того момента, когда возникла проблема переносимости программ и данных между компьютерами с различной архитектурой. Одним из первых шагов в этом направлении явилось создание в 1964 г. шести моделей семейства IBM 360, ставших первыми компьютерами третьего поколения. Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объемом оперативной памяти и производительностью. При создании моделей семейства использовался ряд новых принципов, что делало машины универсальными и позволяло с одинаковой эффективностью применять их как для решения задач в различных областях науки и техники, так и для обработки данных в сфере управления и бизнеса.


Наиболее важными нововведениями ЭВМ этого семейства являются:


• программная совместимость всех моделей семейства;


• возможность подключения большого количества внешних устройств и стандартного сопряжения этих устройств с процессором через аппаратуру каналов связи (имелась возможность объединить несколько машин в одну вычислительную систему для решения разного вида задач).


2-й этап. Частичное решение проблемы мобильности для программ и программистов обеспечили ранние стандарты языков программирования, например, ФОРТРАНа и КОБОЛа. Языки позволяли создавать переносимые программы, хотя зачастую и ограничивали функциональные возможности. Мобильность обеспечивалась также и за счет того, что эти стандарты были приняты многими производителями различных платформ. Когда языки приобретали статус стандарта, их разработкой и сопровождением начинали заниматься национальные и международные организации по стандартизации. Достижение этого уровня мобильности было первым примером истинных возможностей открытых систем.




Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие

Учебное пособие охватывает широкий круг вопросов, связанных с организацией и внедрением информационных технологий на экономическом объекте. Особое внимание уделено технологическому процессу обработки информации, функционированию сетевых информационных технологий, защите информации, платформе, открытым системам и др.<br /> Материал основан на отечественном и зарубежном опыте. Приведены практические примеры, даны необходимые рекомендации.<br /> Для студентов, обучающихся по специальностям информационно-экономического направления, специалистов-информатиков, работающих в различных отраслях экономики, а также широкого круга читателей.

209
 Коноплева И.А., Хохлова О.А., Денисов А.В. Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие

Коноплева И.А., Хохлова О.А., Денисов А.В. Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие

Коноплева И.А., Хохлова О.А., Денисов А.В. Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие

Учебное пособие охватывает широкий круг вопросов, связанных с организацией и внедрением информационных технологий на экономическом объекте. Особое внимание уделено технологическому процессу обработки информации, функционированию сетевых информационных технологий, защите информации, платформе, открытым системам и др.<br /> Материал основан на отечественном и зарубежном опыте. Приведены практические примеры, даны необходимые рекомендации.<br /> Для студентов, обучающихся по специальностям информационно-экономического направления, специалистов-информатиков, работающих в различных отраслях экономики, а также широкого круга читателей.

Внимание! Авторские права на книгу "Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие" ( Коноплева И.А., Хохлова О.А., Денисов А.В. ) охраняются законодательством!