Основы сетевых информационных технологий

      В настоящее время весьма актуален  переход от небольших локальных  сетей персональных компьютеров к промышленным корпоративным информационным системам. Большинство средних и крупных государственных и коммерческих организаций постепенно отказываются от использования только ПК, задачей сегодняшнего дня - создание открытых и распределенных информационных систем.

    На  сегодняшний день развитие информационных технологий - создание единых сетей предприятий и корпораций, объединяющих удаленные компьютеры и локальные сети, часто использующие разные платформы, в единую информационную систему. Т.е. необходимо объединить пользователей компьютеров в единое информационное пространство и предоставить им совместный доступ к ресурсам. Однако здесь возникает множество трудностей, связанных с решением задачи по организации каналов связи (кабель Ethernet не протянешь по городу, а тем более до другого конца планеты). При построении корпоративных сетей иногда используются телефонные каналы, но связь по таким коммутируемым линиям ненадежна, аренда выделенных линий связи дорога, а эффективность такого канала невысокая. Проблема возникает и при интегрировании в корпоративную сеть разнородных ЛВС, а также в подключении больших компьютеров, например, IBM mainframe или VAX. Сложности возникают и при объединении в одну локальную сеть компьютеров с разными ОС. Поэтому построение корпоративной сети задача не из легких.

    Проблема  первая - это каналы связи. Самым  оптимальным вариантом является использование уже существующих глобальных сетей передачи данных общего пользования, чтобы коммуникационный протокол в корпоративной сети совпадал с принятым в существующих глобальных сетях. Наиболее рациональным выбором здесь следует считать протокол Х.25. Данный протокол позволяет работать даже на низкокачественных линиях связи, так как разрабатывался он для подключения удаленных терминалов к большим ЭВМ и соответственно включает в себя мощные средства коррекции ошибок, освобождая от этой работы пользователя.

    Дальнейшее  развитие Х.25 - Frame Relay, а также новые  протоколы типа АТМ, хотя и обещают  значительно большие скорости, требуют практически идеальных линий связи и, возможно, не скоро будут широко применяться в ближайшем будущем. Существующие в нашей стране глобальные сети общего доступа - SprintNet, Infotel, Pochet и прочие - построены на базе Х.25

    Протокол  Х.25 позволяет организовать в одной линии до 4096 виртуальных каналов связи. Если протянуть к офису одну выделенную линию, то ее можно использовать для объединения нескольких удаленных офисов, подключения корпоративных информационных ресурсов, доступа к системам электронной почты, базам данным - одновременно.

    Выделенная  линия - это обычная телефонная линия, с которой можно работать на скоростях 9600-28800 бит/с. Более скоростные линии (64 Кбит/с и >) стоят значительно дороже.

    Обычно  сети Х.25 строятся на двух типах оборудования - Switch или центр коммутации пакетов (ЦКП) и PAD (packet assembler/disassembler - сборщик/разработчик пакетов), называемый также пакетным адаптером данных (ПАД), или терминальным концентратором. ПАД служит для подключения к сети Х.25 оконечных устройств через порты. Примером использования ПАД в корпоративной сети - подключение банкоматов к центральному компьютеру банка.

    ЦКП (центр коммутации пакетов) - его задача состоит в определении маршрута, т.е. в выборе физических линий и виртуальных каналов в них, по которым будет пересылаться информация.  

Информационные  технологии  служат основной цели –  построению информационных систем, которые  могут существенно различаться  как  по масштабам, так и по классу  решаемых задач. В стандартный набор  при создании информационных технологий входят стоимость, производительность и надежность. Но при этом необходимо заметить, что это характеристики не самих технологий, а продукции, полученной на их  основе. Сюда же  следует включить стоимость сопровождения,  стоимость подготовки обслуживающего персонала, удобство использования  и т.д. Естественно, требования, выдвигаемые к стоимости, производительности и надежности вытекают из задач, для решения которых и создаются эти продукции.

       Сложно  дать точное определение корпоративным  или некорпоративным  (персональным) технологиям.  Рассматривая такой атрибут как надежность, можно сказать, что здесь кроется основное отличие систем коллективного пользования от систем персональных.  При выходе из строя персональной системы  страдает один пользователь, а при отказе системы, обслуживающей сотни и тысячи человек, последствия несоизмеримо тяжелее.  Проблема обеспечения максимальной надежности очень строго стоит на всех уровнях корпоративных технологий, будь то аппаратные, программные или организационные уровни.

       Что касается производительности или «пропускной способности», то для пользователя она (производительность) неинтересна, если его запросы выполняются в пределах ограничений на время отклика.  Иначе обстоит дело для системы коллективного пользования. Пропускная способность является одной из основных задач администратора системы, так как именно он отвечает за то, чтобы система обслуживала бы заданное количество пользователей, обеспечивая при этом приемлемые характеристики для каждого конкретного пользователя. Иначе говоря, корпоративные системы предназначены для коллективного обслуживания и любой корпоративный сервер мощнее персонального компьютера.

       Перед корпоративными и персональными  технологиями стоят задачи увеличения производительности систем, и только принципы определения этой производительности могут различаться. Для одних – это выходная мощность,  для других – пропускная способность.  Рассматривая последний фактор, приходим к выводу, что он является общим понятием, так как для обеспечения пропускной способности системы в целом, необходимо чтобы некоторые ее подсистемы имели высокую выходную мощность.

       Следствием  надежности и производительности является  стоимость. Она также распространяется и на количество построенных на определенной технологии систем.  В пересчете на количество операций в секунду стоимость мэйнфрейма или корпоративного сервера выше, чем персонального компьютера. Это разные устройства и предназначены они для решения разных, хотя и в чем-то схожих задач. При производстве таких устройств необходимы дополнительные затраты, идущие на исследовательские работы, двойное (тройное) резервирование всех критических подсистем, на тестирование и доводку и т.д. Не маловажное значение для сложных систем имеет стоимость их эксплуатации и сопровождения,  модернизации и обучения персонала.

       При минимизации стоимости системы, подход, применяемый в корпоративных  технологиях,  существенно отличается от подхода персональных технологий.  Корпоративные технологии на всех уровнях  системы предназначены для уменьшения стоимости эксплуатации системы за определенный период времени. Из этого следует, что при построении разных классов систем необходимо применение различных технологий, или, иначе говоря, корпоративным системам – корпоративные технологии.

       В ближайшем будущем Internet станет основной платформой, на которой будут поставляться системы поддержки и принятия решений (СППР) для внутри- и межкорпоративных приложений. Прикладные коммерческие СППР, использующие Web,  должны обладать следующими свойствами:

• доступам к данным по принципу самообслуживания;
• высоким уровнем доступности;
• высокой производительностью;
• возможностью использования, не требующего администрирования программного обеспечения клиентов

(Ориентированные  на работу через Web клиенты должны поддерживать автоматическую загрузку из сети и обеспечивать отказ от выполняемой в обход браузера  инсталляции какого-либо программного обеспечения);

• продуманной системой безопасности;
• унифицированными метаданными;
• поддержкой неструктурированных данных

Полноценный доступ пользователей к неструктурированным  данным, как и к тому, которым  они располагают по отношению  к структурированным или реляционным  базам. 

Создание  систем поддержки  принятия решений (СППР)

на  основе хранилищ данных

В любой информационной системе  в той или иной степени присутствуют СППР. Поэтому, сразу после приобретения техники и установки программного обеспечения, перед организацией встает задача создания системы поддержки принятия решений. По мере развития бизнеса, упорядочения структуры организации и налаживания межкорпоративных связей, проблема разработки и внедрения СППР становится особенно актуальной. Одним из подходов таких систем стало использование хранилищ данных.

В зависимости  от данных, с которыми работают СППР, их можно разделить на оперативные, предназначенные для немедленного реагирования на текущую ситуацию, и стратегические – основанные на анализе большого количества информации из разных источников с привлечением сведений, содержащихся в системах, аккумулирующих опыт решения проблем.

Оперативные СППР получили название Информационных Систем Руководства (ИСР). Они представляют собой наборы отчетов, построенные на основании данных из транзакционной информационной системы предприятия или системы,  отражающей в режиме реального времени все аспекты производственного цикла предприятия. Для ИСР характерны следующие основные черты:

• отчеты, как правило, базируются на стандартных для организации запросах; число последних относительно невелико;
• ИСР представляет отчеты в максимально удобном  виде (таблицы, деловая графика, мультимедийные возможности и т.п.);
• ИСР, как правило, ориентированы на конкретный вертикальный рынок (финансы, маркетинг, управление ресурсами).

Примером  СППР может служить разработанная  корпорацией ORACLE программа Discoverer. Это простое в использовании средство для создания нерегламентированных запросов, анализа информации, генерации отчетов и их публикации на Web,  которое дает бизнес-пользователям всех уровней возможность получать непосредственный доступ к информации, содержащейся в реляционных Хранилищах Данных, Витринах Данных и системах оперативной обработки транзакций (OLTP),  поддерживающих бизнес-процессы в их организациях.  Discoverer позволяет производить исследование данных посредством их детализации, «вращения» отчетов и создания диаграмм и графиков.

В Хранилищах Данных для улучшения производительности обычно производится предварительное  агрегирование – огромные количества хранящихся данных суммируются в  тех разрезах, которые могут представлять интерес для конечных пользователей. При запросе информации из детальной таблицы очень большого объема, Discoverer автоматически (прозрачно для пользователя) переадресовывает запросы к таблицам, в которых хранятся предварительно просуммированные итоги.

При работе с Discoverer не требуется точного совпадения запроса пользователя с имеющимися суммарными таблицами. Программа выбирает итоговые таблицы, наиболее близкие к требующимся, и (прозрачно для пользователя) производит все необходимые операции агрегирования по иерархии.

Открытый  доступ.  Чтобы обеспечить возможность интеграции данных из отчетов пользователя с другими приложениями для настольных систем, можно экспортировать отчеты в большое число форматов файлов, например, HTML, XLS, TXT.  Доступ к другим базам данных (Informix, MS SQL Server, Sybase, DB2 и др.) можно осуществить с помощью ODBC. Можно посылать отчеты другим пользователям, используя для этого электронную почту с соответствующим MAPI.

Для обеспечения  доступа к корпоративным данным максимальному числу пользователей и минимизации при этом затрат на администрирование организации используют Discoverer Viewer. Это Java–версия пользовательского варианта Discoverer, который позволяет анализировать данные, имея на компьютере только стандартный браузер  Web. Вся логика Discoverer выполняется на сервере приложений, что позволяет добиться масштабируемости и простоты администрирования.

Стратегические  СППР предполагают достаточно глубокую проработку данных, специально преобразованных так, чтобы их было удобно использовать в ходе процесса принятия решений.  Неотъемлемым компонентом СППР этого уровня являются правила принятия решений, которые на основе агрегированных данных подсказывают менеджерскому составу выводы и придают системе черты искусственного интеллекта.  Такие системы создаются только в том случае, если структура бизнеса уже достаточно определена и имеются основания для обобщения и анализа не только данных, но и процессов их обработки.  Если ИСР (информац.системы руководства)  - системы оперативного управления производственными процессами, то СППР – это механизм развития бизнеса, который включает в себя некоторую часть управляющей информационной системы, обширную систему внешних связей предприятия, а также технологические и маркетинговые процессы развития производства.