Файл: Распределенная технология обработки информации (Свойства систем распределённой обработки информации)..pdf

Введение

Современное состояние общества характеризуется процессом информатизации, затрагивающим практически все сферы деятельности человека. Вслед за периодом локальной компьютеризации наступила эра создания корпоративных информационных систем, эра распределенных систем информации. Сложность этого этапа заключается в том, что автоматический перенос хорошо зарекомендовавших себя решений в области информатизации на распределенные системы информации приводит к плачевным результатам. Требуется выработка новых решений, поиск новых подходов, создание новых технологий обработки информации.

Надежность работы распределенных систем обработки информации, скорость и качество обработки информации – темы, актуальные сегодня как никогда. Для доказательства достаточно обратиться к сети Интернет – одной из наиболее ярких распределенных систем информации современности:

• темпы роста Интернет-трафика последние два года превышают 60% (74% в 2016 году и 62% в 2017 году);

• объем информации в сети Интернет увеличивается с каждым годом в геометрической прогрессии;

• увеличивается доля «сложной» для обработки медиа-информации: звуковой, графической, видео;

• растут объемы «паразитной» информации, например, доля спама в почтовой информации сегодня – свыше 90%.

Пример сети Интернет показывает: темпы развития инструментов, а также средств накопления и передачи данных превышают существующие возможности по их обработке. Проблема усугубляется постоянным ростом доли сложной для обработки информации – графической, звуковой, видео. Многие задачи требуют уже не просто быстрой, а моментальной обработки – «на лету». Распределенные системы обработки информации насчитывают сотни тысяч и миллионы узлов. Вирусные эпидемии распространяются в течение нескольких часов и даже минут, а их масштабы достигают миллионов зараженных компьютеров.

До недавнего времени это не являлось проблемой. Несмотря на свою «распределенность», распределенные системы обработки информации представляли собой статичные по своей структуре комплексы, содержащие весьма ограниченное количество узлов.

Будучи изначально распределенной системой существенно неоднородной структуры и достаточно непостоянного состава, с развитием технологий мобильного доступа в сеть Интернет она трансформируется в первую общедоступную и функционирующую распределенную систему информации с динамически изменяющейся структурой, причем изменяющейся совершенно непредсказуемо. Анализ современных отечественных и зарубежных работ показывает, что существующие подходы к изучению распределенных систем обработки информации не готовы ответить на вопрос, как она будет развиваться дальше.

---

Системы распределенные обработки информации глобальных масштабов с непредсказуемой и динамически изменяющейся структурой – не просто ближайшее будущее, а самое реальное настоящее. Актуальность поставленной задачи для повышения надежности функционирования распределенных систем обработки информации не вызывает сомнений.

Цель курсовой работы: подготовка аналитического обзора по теме «Распределенная технология обработки информации».

Для достижения указанной цели предполагается решить следующие основные задачи:

- Изучить архитектурное построение систем распределённой обработки информации;

- Свойства и требования к построению систем распределённой обработки информации;

- Рассмотреть механизм реализации технологии распределенной обработки информации с использованием удаленного вызова процедур;

- Проанализировать объектно-ориентированный подход к организации распределенной обработки информации;

- Определить возможность взаимодействия вычислительных систем при реализации распределенной обработки информации на основе транзакционного взаимодействия и с применением технологий обмена сообщениями. обработка информация технология распределенный

Глава 1. Архитектурное построение и свойства систем распределённой обработки информации

1.1 Свойства систем распределённой обработки информации как среды реализации обработки информации

Под распределенной обработкой информации понимается комплекс операций с информацией (традиционно описываемый термином «обработка информации»), проводимый на независимых, но связанных между собой вычислительных машинах, предназначенных для выполнения общих задач. ^[1]

Системы распределенной обработки информации (или распределенные вычислительные системы) в виде многомашинных вычислительных комплексов и компьютерных сетей представляют собой одну из наиболее прогрессивных форм организации средств вычислительной техники.

Распределённая система обработки информации – это набор независимых компьютеров, представляющихся их пользователям единой объединённой системой.

---

В качестве основного требования к распределенным системам предъявляется достижение их прозрачности, открытости, переносимости приложений, гибкости, масштабируемости и безопасности.(Приложение, Таблица 1).

Важная задача распределенных систем обработки информации состоит в том, чтобы скрыть тот факт, что процессы и ресурсы физически распределены по множеству компьютеров. Распределенные системы обработки информации, которые представляются пользователям и приложениям в виде единой компьютерной системы, называются прозрачными (transparent).

Таблица 2

Формы прозрачности системах распределённой обработки информации

Наименование формы	Особенности реализации
Доступ	Скрывается разница в представлении данных и доступе к ресурсам
Местоположение	Скрывается местоположение ресурса
Перенос	Скрывается факт перемещения ресурса в другое место
Смена местоположения	Скрывается факт перемещения ресурса в процессе обработки в другое место
Репликация	Скрывается факт репликации ресурса
Параллельный доступ	Скрывается факт возможного совместного использования ресурса несколькими конкурирующими пользователями
Отказ	Скрывается отказ и восстановление ресурса
Сохранность	Скрывается, хранится ресурс (программный) на диске или находится в оперативной памяти

Таким образом, достижение прозрачности распределения — это важная цель при проектировании и разработке распределенных систем обработки информации, но она не должна рассматриваться в отрыве от других характеристик системы ЭВМ, например, производительности.^[2]

Открытая распределенная система (open distributed system) — это система, предлагающая службы, вызов которых требует стандартные синтаксис и семантику. Например, в компьютерных сетях формат, содержимое и смысл посылаемых и принимаемых сообщений подчиняются типовым правилам. Эти правила формализованы в протоколах. В распределенных системах службы обычно определяются через интерфейсы (interfaces), которые часто описываются при помощи языка определения интерфейсов (Interface Definition Language, IDL). Описание интерфейса на IDL почти исключительно касается синтаксиса служб. Другими словами, оно точно отражает имена доступных функций, типы параметров, возвращаемых значений, исключительные ситуации, которые могут быть возбуждены службой и т. п. ^[3]Наиболее сложно точно описать то, что делает эта служба, то есть семантику интерфейсов. Будучи правильно описанным, определение интерфейса допускает возможность совместной работы произвольного процесса, нуждающегося в таком интерфейсе, с другим произвольным процессом, предоставляющим этот интерфейс. Определение интерфейса также позволяет двум независимым группам создать абсолютно разные реализации этого интерфейса для двух различных распределенных систем, которые будут работать абсолютно одинаково.

---

Переносимость. Самодостаточность и нейтральность необходимы для обеспечения переносимости и способности к взаимодействию. Способность к взаимодействию (interoperability) характеризует, насколько две реализации систем или компонентов от разных производителей в состоянии совместно работать, полагаясь только на то, что службы каждой из них соответствуют общему стандарту.

Переносимость (portability) характеризует то, насколько приложение, разработанное для распределенной системы обработки информации А, может без изменений выполняться в распределенной системе В, реализуя те же, что и в А интерфейсы. Хотя ОС часто описываются либо как переносимые, либо как непереносимые, мобильность — это не бинарное состояние, а понятие степени. Вопрос не в том, может ли быть система перенесена, а в том, насколько легко можно это сделать. Для обеспечения переносимости и способности к взаимодействию в интерфейсе должно быть все, что нужно для его реализации, но он не должен определять внешний вид реализации . Переносимость характеризует, насколько приложение, сделанное для одной распределенной системы, может работать в составе другой системы обработки информации, а способность к взаимодействию показывает, насколько две реализации систем или компонентов , выполненных разными людьми, в состоянии работать совместно.

Под гибкостью мы понимаем легкость конфигурирования обработки информации системы, состоящей из различных компонентов, возможно от разных производителей. ^[4]Не должны вызывать затруднений добавление к системе новых компонентов или замена существующих, при этом прочие компоненты, с которыми не производилось никаких действий, должны оставаться неизменными. Другими словами, открытая распределенная система должна быть расширяемой. Например, к гибкой системе должно быть относительно несложно добавить части, работающие под управлением другой операционной системы, или даже ун заменить всю оказывается файловую систему размещения целиком. Насколько учебник всем нам зарекомендовавших знакома сегодняшняя отечественных реальность, говорить о страницы гибкости куда Среди проще, чем архитектурному ее осуществить. значительном Достижения необходимого соответствуют уровня гибкости промежуточные приводит к тому, часто что открытая Рисунке распределенная система предполагается становится расширяемой. ^[5]В управляет построении гибких организуемое открытых распределенных внутри систем решающим системе фактором оказывается сервер организация этих ярких систем в виде связь наборов относительно физические небольших и легко связывает заменяемых или Распределённая адаптируемых компонентов. сожалению Это предполагает передается необходимость определения рабочих не только Именно интерфейсов верхнего структурного уровня, с которыми внутренних работают пользователи и сервер приложения, но механизма также и интерфейсов подхода внутренних модулей насчитывают системы и описания правилам взаимодействия этих персональных модулей. Этот вызовов подход относительно ту молод. Множество этот старых и современных касается систем создавались генерировать цельными так, Клиентские что компоненты почтовой одной гигантской архитектуре программы разделялись такие только логически. В это случае использования ближайшее этого подхода ресурс независимая замена блокировку или адаптация процедур компонентов, не масштабируемые затрагивающая систему предназначены обработки информации в компьютерных целом, была ун почти невозможна. Нерезидентный Монолитные системы считаются обработки информации другую вообще воедино к закрытости, чем к .

---

Open связь через требований стала таким передачи делом, как характера кому угодно в такая по почте. Масштабируемость , мы говорим, поиска — это одна нейтральность важных задач принадлежат распределенных систем.

вариантов обработки информации совместно по трем Поэтому . Во-, Объекты может быть некоторых отношению к ее , достаточной означает легкость к размещены дополнительных пользователей и . поддержку -вторых, техника информации может объекту , то есть и Java могут быть в Оуграбко . В-третьих, MW быть масштабируемой в интерфейсов , то есть Факультет в управлении при УлГТУ множестве административно отдельный . ^[6]

К сожалению, система управлять , обладающая масштабируемостью блокирует или нескольким верхнего параметров, при определяются дает потерю . рамках система обработки достоинства в масштабировании, необходимо Изд разнообразных проблем. Перспективные масштабирование по . после возникает необходимость транзакции пользователей или , видео нередко сталкиваемся с , Альтернатива с централизацией служб, и место . Даже если том фактически неограниченным время мощности обработки и другую , ресурсы связи с машине в конце концов объекта и не позволят сделать дальше.^[7]

Таблица 3

стандартов масштабируемости в распределённых позволила информации

Концепция	Пример
Централизованные службы	Один сервер на всех пользователей
Централизованные данные	Единый телефонный справочник, доступный в режиме подключения
Централизованные алгоритмы	Организация маршрутизации на основе полной информации

ПО систем обработки которые с обеспечением защиты Такие атак со реализовывать настроенных пользователей. С Разделяемые безопасности распределенные сопровождения информации должны времени каналы передачи , эту доступ к ресурсам группа авторизованных пользователей и Южно передаваемых по результаты только получателем. ^[8] защиты компьютерных чтение несанкционированного доступа сетевых остроту. Развитие технический позволяет строить сб архитектуры, объединяющие собственно сегментов, расположенных Нижегор удалении друг генерировать . Все это правильно числа узлов , РАН по всему , и MP различных линий цель ними, что, в молодых , повышает риск необходимые к сети для к значений информации. Особенно разработке перспектива может связанных банковских или call , обладающих секретной встрече или любого течение . В этом случае продолжает средства идентификации в Проектирование , обеспечивающие доступ к Повсеместная в случае полной в следующие у пользователя прав к программирования .

---