Norenkov.Osnovy.Avtomatizirovannogo.Proektirovania.2002 (525024), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Дайте формулировку задачи математического программирования.2. В чем заключаются трудности решения многокритериальных задач оптимизации?3. Что такое «множество Парето»?198Упражнения и вопросы для самоконтроля4. Для функции, заданной своими линиями х2равного уровня (рис. 4.15), постройте траектории поиска методами конфигураций, деформируемого многогранника, наискорейшегоспуска из исходной точки Х 0 .5.
Как вы считаете, можно ли применятьметод проекции градиента для решения задачоптимизации с ограничениями типа неравенств?6. Что такое «овражная целевая функция»?Приведите пример такой функции для двумерного случая в виде совокупности линий равного уровня.7. Какие свойства характеризуют классРис.
4.15. Пример для построенияNP-полных задач?траекторий поиска8. Морфологическая таблица содержит 8строк и 24 столбца. Сколько различных вариантов структуры представляет данная таблица?9. Приведите пример И-ИЛИ-графа для некоторого знакомого вам приложения.10. Приведите примеры продукций из знакомого вам приложения.11. Дайте предложения по постановке задачи компоновки модулей в блоки для еерешения генетическими методами.
Какова структура хромосомы?5. МЕТОДИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХСИСТЕМ5.1. Функции сетевого программного обеспеченияФункции и характеристики сетевых операционных системПринято выделять в ПО АС общесистемное ПО, системные среды и прикладное ПО.К общесистемному ПО относят ОС используемых ЭВМ и вычислительныхсистем, а также сетевое ПО типовых телекоммуникационных услуг. Основойсистемной среды является система управления проектными данными, или система PDM совместно с СУБД. Кроме того, в состав системной среды могутвходить инструментальные средства разработки и сопровождения ПО, интеллектуальные средства поддержки принятия проектных и управленческих решений. Прикладное ПО представлено программно-методическими комплексами и пакетами программ для выполнения проектных и бизнес-процедур.Различают ОС со встроенными сетевыми функциями и оболочки над локальными ОС.
В соответствии с другим признаком классификации сетевыеОС подразделяют на одноранговые и функционально несимметричные (ОС длясистем клиент — сервер). В несимметричных ОС выделяют клиентскую и серверную части. В случае использования несимметричной ОС в одноранговыхсетях на компьютерах должны устанавливаться обе части ОС.Основные функции сетевой ОС:• управление каталогами и файлами;• управление ресурсами;• коммуникационные функции;• защита от несанкционированного доступа;• обеспечение отказоустойчивости;2005.1. Функции сетевого программного обеспечения• управление сетью.Управление каталогами и файлами является одной из первоочередных функций сетевой ОС, обслуживаемых специальной сетевой файловой подсистемой. Пользователь получает от этой подсистемы возможность обращаться кфайлам, физически расположенным в сервере или в другой станции данных,применяя привычные для локальной работы языковые средства.Управление ресурсами включает в себя функции запроса и предоставленияресурсов.
Управление удаленными ресурсами выполняется программами, называемыми сетевыми службами.Коммуникационные функции обеспечивают адресацию, буферизацию, маршрутизацию сообщений.Защита от несанкционированного доступа возможна на любом из следующих уровней: ограничение доступа в определенное время, и (или) для определенных станций, и (или) заданное число раз; ограничение совокупности доступных конкретному пользователю директорий; ограничение для конкретногопользователя списка возможных действий (например, только чтение файлов);пометка файлов символами типа «только чтение», «скрытность при просмотресписка файлов».Отказоустойчивость определяется наличием у серверов автономных источников питания, отображением или дублированием информации в дисковых накопителях.
Отображение заключается в хранении двух копий данных на двухдисках, подключенных к одному контроллеру, а дублирование означает подключение каждого из этих двух дисков к разным контроллерам. Сетевая ОС,реализующая дублирование дисков, обеспечивает более высокий уровень отказоустойчивости. Дальнейшее повышение отказоустойчивости связано сдублированием серверов.Чем сложнее сеть, тем острее встают вопросы управления сетью. Основные функции управления сетью реализуются в ПО, поддерживающем протоколы управления, такие, как ICMP и SNMP в стеке TCP/IP или протокол CMIP(Common Management Information Protocol) в семиуровневой модели ISO.Как рассмотрено выше, это ПО представлено менеджерами и агентами. Менеджер — прикладная программа, выдающая сетевые команды. Агенты доводят эти команды до исполнительных устройств и сигнализируют о событиях всостоянии устройств, они следят за трафиком и фиксируют аномалии, помогают восстановлению информации после сбоев, борются с вирусами и т. п.В сетевых ОС обычно выделяют ядро, реализующее большинство из перечисленных функций и ряд дополнительных программ (служб), ориентированных на реализацию протоколов, организацию распределенных вычисленийи т.
п. К сетевому ПО относятся также драйверы сетевых плат, различные дляразных типов ЛВС (Ethernet, TR, AppleTalk и др.).В настоящее время выбор среди ОС происходит преимущественно междутремя основными операционными системами — UNIX, Windows NT, NovellNetware.2015. Методическое и программное обеспечение автоматизированных системОбластью применения ОС UNIX остаются крупные корпоративные сети состеком протоколов TCP/IP. Отличительные свойства UNIX — высокая надежность, возможность легкого масштабирования сети.Операционная система Windows NT предназначена для работы в сетях клиент — сервер, ориентирована преимущественно на рабочие группы и средниепо своим масштабам сети.
ОС асимметрична — включает в себя серверную(Windows NT Server) и клиентскую (Windows NT Workstation) части.Операционная система Novell Netware пока сохраняет свои позиции в небольших сетях. Состоит из серверной части и оболочек Shell, размещаемых вклиентских узлах.Системы распределенных вычисленийПри выполнении проектных процедур с использованием более чем одногоузла сети различают режимы удаленного узла и дистанционного управления(рис. 5.1).В режиме удаленного узла основные процедуры приложения исполняютсяна терминальном узле.
Связь с удаленным узлом используется для пересылкифайлов. В большинстве случаев режим удаленного узла приводит к более заметной инерционности связи, чем режим дистанционного управления.Дистанционное управление обеспечивает передачу клавишных команд впрямом направлении и экранных изображений (обычно лишь изменений в них)в сжатом виде в обратном направлении, поэтому задержки меньше.Системы распределенных вычислений основаны на режиме дистанционного управления, при котором терминальный узел используется преимущественно для интерфейса с пользователем и передачи команд управления, а основныепроцедуры приложения исполняются на удаленном узле (сервере). Поэтому всетях распределенных вычислений должны быть выделены серверы приложений.Программное обеспечение организации распределенных вычислений называют ПО промежуточного слоя (Middleware).
Современная организация распределенных вычислений в сетях Internet /Intranet основана на создании и использовании программных средств, которые могут работать в различныхаппаратно-программных средах. Совокупность таких средств называют также многоплатформенной распределенной средой — MFC (Crossware).ЭкрантерминалаДлинная связьпри дистанционномуправленииФайлы,базы данныхПроцедурыприложенияДлинная связьс удаленными узламиРис.
5.1. Режимы удаленного узла и дистанционного управления2025.1. Функции сетевого программного обеспеченияНаходят применение технологии распределенных вычислений RFC (RemoteProcedure Call), ORB (Object Request Broker), DCE (Distributed ComputingEnvironment), мониторы транзакций ТРМ (Transaction Processing Monitors) и др.Средства RFC входят во многие системы сетевого ПО. Процедурная блокирующая синхронная технология RPC предложена фирмой Sun Microsystems.Вызов удаленных программ подобен вызову функций в языке С. При пересылках на основе транспортных протоколов TCP или UDP данные представляются в едином формате обмена. Синхронность и блокирование означают, что клиент, обратившись к серверу, для продолжения работы ждет ответа от сервера.Для систем распределенных вычислений разработаны специальные языки,например для RPC — язык IDL (Interface Definition Language), который позволяет пользователю оперировать различными объектами безотносительно к ихрасположению в сети.
На этом языке описываются интерфейсы к распределенным по сети компонентам в виде списка выполняемых компонентами процедур, типов аргументов и результатов процедур. С помощью компилятора языкаIDL описание интерфейса преобразуется в программные модули, называемыестабами. Стаб на стороне клиента предназначен для упаковки параметров процедуры и обращения к системному вызову «послать», который позволяет передать параметры серверу. Стаб на стороне сервера распаковывает параметрыи вызывает запрошенную процедуру. После выполнения процедуры аналогичным образом стабы участвуют в передаче клиенту результатов процедуры.Формат RPC-сообщения:идентификатор сообщения;тип сообщения (запрос или ответ);идентификатор клиента;идентификатор удаленной процедуры;аргументы.В идентификатор процедуры входят: имя узла, номер программы (частономер означает совокупность программ определенного назначения), версияпрограммы (версия — это идентификатор копии программы, например, версия- это время создания копии, копии создаются для использования в многопользовательском режиме), имя процедуры в программе.
Имя сервера указывается в аргументах сгенерированного стаба. При компиляции стаба это имя ужеизвестно или благодаря широковещательной рассылке информации сервером,или с помощью специальной программы — агента связывания.ORB — технология объектно-ориентированного подхода, базирующаяся наспецификациях CORBA. Спецификации CORBA (Common Object Request BrokerArchitecture) устанавливают способы использования удаленных объектов (серверных компонентов) в клиентских программах. Взаимодействие клиента ссервером происходит с помощью программы-посредника (брокера) ORB.
Вслучае применения ORB (в отличие от RPC) хранить сведения о расположениисерверных объектов в узле-клиенте не нужно, достаточно знать расположениев сети брокера ORB. Поэтому доступ пользователя к различным объектам2035. Методическое и программное обеспечение автоматизированных систем(программам, данным, принтерам и т.п.) существенно упрощен. Брокер должен определять, в каком месте сети находится запрашиваемый ресурс, и инициализировать серверную программу. После этого клиент может направлятьзапрос в серверный узел, а после выполнения запроса сервер будет возвращатьрезультаты пользователю.Для описания интерфейсов распределенных объектов используют язык ГОЬ,предложенный в CORBA.