Галкин В.А., Григорьев Ю.А. - Телекоммуникации и сети (1053870), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Набор правил взаимо­действия объектов одного и того же Л^-го уровня называется Л^-протоколом. Связь между объектами соседних уровней определяется интерфейсом(например, связь между объектами N-H(N1)-ГО уровней определяется (N- 1)-м интерфейсом.Общие свойства открытых систем обычно формируются следующим об­разом:• расширяемость/масштабируемость - extensibility/scalability,• мобильность (переносимость) -portalility,• интероперабельность (способность к взаимодействию с другими систе­мами) - interoperability,• дружественность к пользователю, в том числе легкая управляемость driveability.Эти свойства, взятые по отдельности, были характерны и предыдущим по­колениям информационных систем и средств вычислительной техники. Новыйвзгляд на открытые системы определяется тем, что эти свойства рассматри­ваются в совокупности, как взаимосвязанные, и реализуются в комплексе.Взаимодействие открытых систем стало основной концепцией архитектурыинформационных сетей.Понятие «система» носит двойствеьшый характер.

С одной стороны, по об­щему определершю, система - это совокупность взаимодействующих элемен­тов (компонентов), аппаратных и/или программных. С другой стороны, систе­ма может выступать в качестве компонента другой, более сложной системы,которая, в свою очередь, может быть компонентом системы следующего уров­ня. В связи с этим нужно уточнить представление об архитектуре систем исредств как внешнем их описании (reference model) с точки зрения того, ктоими пользуется.

Архитектура открытой системы, таким образом, оказываетсяиерархическим описанием ее внешнего облика и каждого компонента с точкизрения:• пользователя (пользовательский интерфейс);• проектировщика системы (среда проектирования);• прикладного программиста (системы и инструментальные средства /сре­ды программирования);• системного программиста (архитектура ЭВМ);• разработчика аппаратуры (интерфейсы оборудования).181.2. Концепция открытых системДля примера рассмотрим архитектурное представлеьше системы обработ­ки данных, состоящей из четырех компонентов: пользовательского интерфейса(соответственно точкам зрения всех указанных выше групп), средств обра­ботки данных, средств представления и хранения данных, средств коммуникаиуж.

Для этого представления необходимо три уровня описаний: среды, котораяпредставляется системой, операционной среды (системы), на которую опира­ются прикладные компоненты, и оборудования. Каждый из этих уровней дляудобства разделен на два подуровня (табл. 1.1).Уровень среды для конечного пользователя (user environment) характеризу­ется входными и выходными описаниями (генераторы форм и отчетов), языка­ми проектирования информационной модели предметной области (язьпси 4GL),функциями утилит и библиотечных программ и прикладным уровнем средыкоммуникаций, когда необходимы услуги дистанционного обмена информаци­ей.

На этом же уровне определена среда (инструментарий) прикладного про­граммирования (application environment): языки и системы программирования,командные языки (оболочки ОС), язьпси запросов систем управления базамиданных (СУБД), уровни сессий и представительный среды коммуникаций.Таблица 1.1. Уровни архитектуры системы обработки данныхуровеньархитектурысистемыобработкиданных1 Среда дляконечногопользователя иинструментарийприкладногопрограммистаКомпонеты системы обработки данных1ИнтерфейсыГенераторы форми отчетовЯзыки програм­мные и комаццные (оболочки)ОборудованиеПредставлениеи хранениеданныхКоммуникациив модели OSIУтилиты ибиблиотекиПрикладныепрограммыЯзыки програм­мирования 4GLЯзыки запросовСУБДПрикладнойуровеньУровни сессий ипредставительныйВерхний уро­вень ОС (орга­низация про­цесса обработ­ки)ДрайверыЯдро операци­онной системыСистемные ингер- Процессорыфейсы (в том чис­ (система комацц)ле организацияввода-вывода)СистемнаяПериферийныеустройствашинаСредства оконно­го интерфейсаОперационнаясистемаСредстваобработкиданныхСредства досту­ Транспортныйпа к среде хране­ уровеньнияФайловая систе­маОрганизацияпамятиШины (ингерфейс) массовойпамятиСетевой уровень 1Уровень переда- 1чи данныхФизический уро- 1вень19/.

Распределенные системы обработки данныхНа уровне ОС представлены компоненты операционной среды, реализую­щие функции организации процесса обработки, доступа к среде хранения дан­ных, оконного интерфейса, а также транспортного уровня среды коммуника­ций. Нижний подуровень ОС - это ее ядро, файловая система, драйверыуправления оборудованием, сетевой уровень среды коммуникаций.На уровне оборудования четко вид1п>1 привычные разработчикам ЭВМ со­ставляющие архитектуры аппаратных средств:• система команд процессора (процессоров),• организация памяти,• организация ввода-вывода и т.

д.,а также физическая реализация в виде:системных шин;шин массовой памяти;интерфейсов периферийных устройств;уровня передачи данных;физического уровня среды хранения.Представленный взгляд на архитектуру открытой системы обработки дан­ных относится к одномашинным реализациям, включенным в сеть передачиданньгс для обмена информацией. Понятно, что он может быть легко обобщени на многопроцессорные системы с разделением функций, а также на РСОД.Поскольку здесь явно вьщелены компоненты, составляющие систему, можнорассматривать интерфейсы взаимодействия этих компонентов на каждом изуказанных уровней и интерфейсы взаимодействия между уровнями. Описанияи реализации этих интерфейсов могут быть предметом рассмотреьшя только впределах данной системы.

Тогда свойства ее открытости проявят только навнешнем уровне. Однако значение идеологии открытых систем состоит в том,что она открывает методологические пути к унификации интерфейсов в преде­лах родственных по функциям групп компонентов для всего класса систем дан­ного назначения или всего множества открытых систем. Область распростра­нения этих стандартов является предметом согласования интересов разныхгрупп участников процесса информатизации - пользователей, проектировщи­ков систем, поставщиков программных продуктов и поставщиков оборудова­ния.Преимущества идеологии открытых систем.

Конечно, подход откры­тых систем пользуется успехом только потому, что обеспечивает преимуще­ства для различных специалистов, связанных с областью компьютеров.Для пользователя открытые системы обеспечивают следующее:• новые возможности сохранения сделанных вложений благодаря свойствамэволюции, постепенного развития функций систем, замены отдельных компо­нентов без перестройки всей системы;• независимость от поставщиков аппаратных или программных средств, воз­можность выбора продуктов из предложенных на рынке при условии соблюде­ния поставщиком соответствующих стандартов открытых систем;201.2.

Концепция открытых систем• Дружественность среды, в которой работает пользователь, мобильностьперсонала в процессе эволющш системы;• возможность использования информащюнных ресурсов, имеющихся в дру­гих системах (организациях).Проектировщик информационных систем получает:• возможность использования разных аппаратных платформ;• возможность совместного использования прикладных программ, реализо­ванных в разных ОС;• развитые средства инструментальных сред, поддерживающих проектиро­вание;• возможность использования готовых программных продуктов и информа­ционных ресурсов.Разработчики общесистемных программных средств имеют:• новые возможности разделения труда, благодаря повторному использова­нию программ (reusability);• развитые инструментальные среды и системы программирования;• возможности модульной организации программных комплексов благодарястандартизации программных интерфейсов.Последнее свойство открытых систем позволяет пересмотреть традицион­но сложившееся дублирование функций в разных программных продуктах, изза чего системы, интегрирующие эти продукты, непомерно разрастаются пообъему, теряют эффективность.

Известно, что в одной и той же области обра­ботки данных и текстов многие продукты, предлагаемые на рьшке (текстовыередакторы, настольные издательства, электронные таблицы, системы управ­ления базами данных) по ряду функций дублируют друг друга, а иногда и под­меняют функции ОС.

Кроме того, замечено, что в каждой новой версии этихпродуктов их размеры увеличиваются на 15 %.В распределенных системах, содержащих несколько рабочих мест на пер­сональных компьютерах и серверов в локальной сети, избыточность программ­ных кодов из-за дублирования возрастает многократно. Идеология и стандар­ты открыгых систем позволяют по-новому взглянуть на распределение функциймежду программными компонентами систем и значительно повысить тем са­мым эффективность. Частично этот подход обеспечивает компенсацию зат­рат ресурсов, которые приходится платить за преимущества открытых системотносительно закрытых, ресурсы которых в точности соответствуют задаче,решаемой системой.Открытые системы и объектно-ориентированный подходВ связи с применением открыгых систем весьма перспективным направле­нием представляется объектно-ориентированный подход проектирования и про­граммирования.Объектно-ориентированное программирование - это относительно новыйподход к разработке программных систем, строящийся по следующим основ­ным принципам:211.

Распределенные системы обработки данныхданные и процедуры объединяют в программные объекты;для связи объектов используют механизм посылки сообщения;объекты с похожими свойствами объединяют в классы;объекты наследуют свойства других объектов через иерархию классов.Объектно-ориентированные системы обладают следующими основнымисвойствами:• инкапсуляция (скрытие реализации) - данные и процедуры объекта скры­ваются от внешнего пользователя, и связь с объектом ограничивается набо­ром сообщений, которые «понимает» объект;• полиморфизм (многозначность сообщений) - одинаковые сообщения поразному понимаются разными объектами, в зависимости от их класса;• динамическое (позднее) связывание - значение имени (область памятидля данньпс или текст программы для процедур) становится известным тольково время вьшолнения программы;• абстрактные типы данных - объединение данных и операций для опи­сания новых типов, позволяющие использовать новые типы наравне с уже су­ществующими.• Наследование - позволяет при создании новых объектов использоватьсвойства уже существующих объектов, описывая заново только те свойства,которые отличаются.Объектно-ориентированный подход реализации системы хорошо согласует­ся с основными свойствами открытых систем (табл.

Характеристики

Список файлов книги