Информационное обеспечение АИС

Недостатки  СУБД

1. Сложность.  Обеспечение функциональности, которой  должна обладать каждая хорошая СУБД, сопровождается значительным усложнением программного обеспечения СУБД. Чтобы воспользоваться всеми преимуществами СУБД, проектировщики и разработчики баз данных, администраторы данных и администраторы баз данных, а также конечные пользователи должны хорошо понимать функциональные возможности СУБД. Непонимание принципов работы системы можетпривести к неудачным результатам проектирования, что будет иметь самые серьезные последствия для всей организации.

2. Размер. Сложность и широта функциональных возможностей приводит к тому, что СУБД становится чрезвычайно сложным программным продуктом, который может занимать много места на диске и требовать большого объема оперативной памяти для эффективной работы.

3. Стоимость  СУБД. В зависимости от имеющейся вычислительной среды и требуемых функциональных возможностей стоимость СУБД может варьировать в очень широких пределах. Например, однопользовательская СУБД для персонального компьютера может стоить несколько тысяч долларов. Однако большая многопользовательская СУБД для мейнфрейма, обслуживающая сотни пользователей, может быть чрезвычайно дорогой – несколько сотен тысяч долларов. Кроме того, следует учесть ежегодные рас­ходы на сопровождение системы, которые составляют некоторый процент от ее общей стоимости.

4. Дополнительные  затраты на аппаратное обеспечение.  Для удовлетворения требований, предъявляемых к дисковым накопителям  со стороны СУБД и базы данных, может понадобиться приобрести  дополнительные устройства хранения  информации. Более того, для достижения требуемой производительности может понадобиться более мощный компьютер, который, возможно, будет работать только с СУБД. Приобретение другого дополнительного аппаратного обеспечения приведет к дальнейшему росту затрат.

5. Затраты  на преобразование. В некоторых ситуациях стоимость СУБД и дополнительного аппаратного обеспечения может оказаться несущественной по сравнению со стоимостью преобразования существующих приложений для работы с новой СУБД и новым аппаратным обеспечением. Эти затраты также включают стоимость подготовки персонала для работы с новой системой, а также оплату услуг специалистов, которые будут оказывать помощь в преобразовании и запуске новой системы. Все это является одной из основных причин, по которой некоторые организации остаются сторонниками прежних систем и не хотят переходить к более современным технологиям управления базами данных.

6. Производительность. Обычно файловая система создается  для некоторых специализированных  приложений, например для оформления  счетов, а потому ее производительность может быть весьма высока. Однако СУБД предназначены для решения более общих задач и обслуживания сразу нескольких приложений, а не какого-то одного из них. В результате многие приложения в новой среде будут работать не так быстро, как прежде. 

7. Более  серьезные последствия при выходе  системы из строя. Централизация  ресурсов повышает уязвимость  системы. Поскольку работа всех  пользователей и приложений зависит  от готовности к работе СУБД, выход из строя одного из  ее компонентов может привести к полному прекращению всей работы организации.

Раздел  II. Техническое обеспечение АИС

• Локальные вычислительные сети: основные характеристики, архитектура, топология.
• Глобальная вычислительная сеть Internet: основные характеристики, виды сервиса.

     Компьютерная  сеть – это совокупность компьютеров  и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.

     Все многообразие компьютерных сетей можно  классифицировать по группе признаков:

1. Территориальная распространенность;
2. Ведомственная принадлежность;
3. Скорость передачи информации;
4. Тип среды передачи;

     По  территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные –  это сети, перекрывающие территорию не более 10 м², региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.

     По  принадлежности различают ведомственные  и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.

     По  скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и  высокоскоростные.

     По  типу среды передачи разделяются  на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.

     Компьютеры  могут соединяться кабелями, образуя  различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).

     Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.

     В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.

     LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.

     WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.

     Термин  «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.

     Рассмотренные выше виды сетей являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью. Глобальные сети ориентированы на обслуживание любых пользователей.

     Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся  класса: одноранговые (одноуровневые  или Peer to Peer) сети и иерархические (многоуровневые).

     Одноранговые  сети.

     Одноранговая  сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет  уникальное имя (имя компьютера) и  обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. Одноранговые сети могут быть организованы с помощью таких операционных систем, как LANtastic, Windows’3.11, Novell NetWare Lite. Указанные программы работают как с DOS, так и с Windows. Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных 32-разрядных операционных систем – Windows’95 OSR2, Windows NT Workstation версии, OS/2) и некоторых других.

     Иерархические сети.

     В иерархических локальных сетях  имеется один или несколько специальных  компьютеров – серверов, на которых  хранится информация, совместно используемая различными пользователями.

     Сервер  в иерархических сетях – это  постоянное хранилище разделяемых  ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические  сети иногда называются сетями с выделенным сервером. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более). Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются станциями или клиентами.

     ЛКС классифицируются по назначению:

• Сети терминального обслуживания. В них включается ЭВМ и периферийное оборудование, используемое в монопольном режиме компьютером, к которому оно подключается, или быть общесетевым ресурсом.
• Сети, на базе которых построены системы управления производством и учрежденческой деятельности. Они объединяются группой стандартов МАР/ТОР. В МАР описываются стандарты, используемые в промышленности. ТОР описывают стандарты для сетей, применяемых в офисных сетях.
• Сети, которые объединяют системы автоматизации, проектирования. Рабочие станции таких сетей обычно базируются на достаточно мощных персональных ЭВМ, например фирмы Sun Microsystems.
• Сети, на базе которых построены распределенные вычислительные системы.

     По  классификационному признаку локальные  компьютерные сети делятся на кольцевые, шинные, звездообразные, древовидные;

     по  признаку скорости – на низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

     по  типу метода доступа – на случайные, пропорциональные, гибридные;

     по  типу физической среды передачи –  на витую пару, коаксиальный или  оптоволоконный кабель, инфракрасный канал, радиоканал.

     Способ  соединения компьютеров называется структурой или топологией сети. Сети Ethernet могут иметь топологию «шина» и «звезда». В первом случае все компьютеры подключены к одному общему кабелю (шине), во втором - имеется специальное центральное устройство (хаб), от которого идут «лучи» к каждому компьютеру, т.е. каждый компьютер подключен к своему кабелю.

     Структура типа «шина», рисунок 2(а), проще и  экономичнее, так как для нее  не требуется дополнительное устройство и расходуется меньше кабеля. Но она очень чувствительна к неисправностям кабельной системы. Если кабель поврежден хотя бы в одном месте, то возникают проблемы для всей сети. Место неисправности трудно обнаружить.

     В этом смысле «звезда», рисунок 2(б), более  устойчива. Поврежденный кабель – проблема для одного конкретного компьютера, на работе сети в целом это не сказывается. Не требуется усилий по локализации неисправности.

     В сети, имеющей структуру типа «кольцо», рисунок 2(в), информация передается между  станциями по кольцу с переприемом  в каждом сетевом контроллере. Переприем производится через буферные накопители, выполненные на базе оперативных запоминающих устройств, поэтому при выходе их строя одного сетевого контроллера может нарушиться работа всего кольца.

     Достоинство кольцевой структуры – простота реализации устройств, а недостаток – низкая надежность.

     Все рассмотренные структуры – иерархические. Однако, благодаря использованию  мостов, специальных устройств, объединяющих локальные сети с разной структурой, из вышеперечисленных типов структур могут быть построены сети со сложной иерархической структурой.

     Весьма  важный момент – учет факторов, влияющих на выбор физической среды передачи (кабельной системы). Среди них  можно перечислить следующие:

1. Требуемая пропускная способность, скорость передачи в сети;
2. Размер сети;
3. Требуемый набор служб (передача данных, речи, мультимедиа и т.д.), который необходимо организовать.
4. Требования к уровню шумов и помехозащищенности;
5. Общая стоимость проекта, включающая покупку оборудования, монтаж и последующую эксплуатацию.

     Основная  среда передачи данных ЛКС – неэкранированная витая пара, коаксиальный кабель, многомодовое оптоволокно. При примерно одинаковой стоимости одномодового и многомодового  оптоволокна, оконечное оборудование для одномодового значительно дороже, хотя и обеспечивает большие расстояния. Поэтому в ЛКС используют, в основном, многомодовую оптику.

     Основные  технологии ЛКС: Ethernet, ATM. Технологии FDDI (2 кольца), применявшаяся ранее для опорных сетей и имеющая хорошие характеристики по расстоянию, скорости и отказоустойчивости, сейчас мало используется, в основном, из-за высокой стоимости, как, впрочем, и кольцевая технология Token Ring, хотя обе они до сих пор поддерживаются на высоком уровне всеми ведущими вендорами, а в отдельных случаях (например, применение FDDI для опорной сети масштаба города, где необходима высокая отказоустойчивость и гарантированная доставка пакетов) использование этих технологий все еще может быть оправданным.