Файл: Технология построения распределенных информационных систем (НОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность Перед распределенными информационными системами (РИС) сегодня стоит задача обеспечения требуемого уровня качества предоставляемых услуг в области информационных технологий (ИТ-сервисов) в соответствии с запросами бизнес процессов (БП).

Для анализа уровня качества выполнения БП в РИС на этапах их проектирования и реинжиниринга используются соответствующие системы моделирования.

Для выполнения процесса моделирования необходимо решить следующие две задачи. Первая решаемая задача связана с необходимостью построения формализованного представления БП, с учетом всех параметров БП и сценариев их реализации.

Вторая решаемая задача – это задача построения формализованного представления структуры РИС, которое должно позволять оценивать параметры функционирования РИС.

Именно эти параметры используются в системах моделирования для расчета характеристик функционирования РИС при выполнении в них заданного набора БП.

Одним из широко известных подходов, основанным на методологии общего описания и функционального моделирования БП, является методология IDEF0. В основе ее лежит методология Integrated Computer-Aided Manufacturing – ICAM. В 1993 г. на основе, которой был разработан и введен в действие в федеральный стандарт США по информационным технологиям.

В настоящее время этот стандарт является основой для общего функционального описания и моделирования различных БП.

Используется IDEF0 для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, преобразуемые этими функциями.

В качестве методологии моделирования процессов могут использоваться UML и BPMN и многие другие подходы.

Цель: провести анализ технологий построения распределенных информационных систем.

Задачи:

1.  Изучить технологии построения распределенных информационных систем.
2. Рассмотреть особенности построения распределенных информационных систем.

Объектом исследования является распределенные информационные системы.

Предметом исследования является построение распределенных информационных систем.

Теоретической и методологической основой исследования стали книги и статьи следующих авторов работают Степанова Е.Б., Левченко А.А. и др.

Структура данной работы включает в себя: введение, двух глав, заключение и список использованной литературы.

---

Во введении рассмотрены: актуальность темы, определяются предмет, объект, цели и задачи.

Первая глава посвящена технологиям построения распределенных информационных систем.

Вторая глава описывает особенности построения распределенных информационных систем.

В заключении проведены итоги.

ГЛАВА 1 ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПРЕИНФОРМАЦИОННЫХ СЕТЕЙ

СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА БАЗЕ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕТЕЙ САЙТОВ.

Сеть Интернет стала наиболее важным и актуальным источником информации. Крупные сообщества и организации нуждаются в предоставлении своей информации, разбитой по различным отраслям деятельности. В качестве критериев этого разделения может выступать территориальное расположение, сфера деятельности различных подразделений организации, отдельные персоналии и т.д.^[1]

Информатизация образования является одним из приоритетных направлений государственной политики в Российской Федерации. Данный факт подтверждается реализацией федеральных целевых программ в области образования и науки и национального проекта "Образование".

В условиях перехода к новой модели и повышения уровня образования возрастает потребность в обеспечении образовательных учреждений средствами автоматизации и информатизации деятельности их различных структурных подразделений.

В настоящее время набирает популярность тенденция объединения всей информации на одном крупном портале. Данный метод имеет несколько недостатков. Во-первых, поиск информации на данном ресурсе всегда затруднен из-за низкого качества встроенных поисковых средств и малым процентом индексирования сайта стандартными поисковыми системами. Во-вторых, подобный сайт требует колоссальных аппаратных ресурсов для поддержки его бесперебойного функционирования.

Избежать данные затруднения позволит построение информационной системы на базе распределенной сети сайтов. ^[2]

Данная структура позволяет предоставить каждой структурной единице крупного информационного сообщества свой персональный интернет-ресурс и реализовать взаимодействие между всеми ресурсами, входящими в сеть, с помощью центрального сайта. ^[3]

---

Распределенная сеть сайтов – совокупность веб-сайтов, объединенных общими информационным пространством, базами данных основных структурных единиц (пользователи, подразделения и пр), расположенных на различных хостинг-платформах, осуществляющих взаимосвязь на основе определенных протоколов.

В данном случае организация (сообщество) рассматривается как совокупность некоторых структурных единиц (ячеек), объединѐнных с общим управляющим центром.

Основные признаки, по которым можно выделить распределѐнные сети сайтов среди множества различных интернет-ресурсов, следующие:

- наличие в рамках интернет-ресурса не менее чем 20 сайтов;

- тематическая взаимосвязь всех сайтов сети;

- единые авторизационные данные пользователей для всех сайтов сети;

- единые принципы работы системы управления сайтами;

- централизованное управление программным обеспечением сайтов;

- выделение единого для всех сайтов общего центрального ресурса;

- информационный обмен сайта-сателлита с центральным сайтом.

На основе рассмотренных признаков можно выделить основные принципы построения данных сетей сайтов: распределение составляющих частей, единая аутентификация, центральный репозиторий, информационный обмен между сайтами. ^[4]

Авторизация пользователей на сайте осуществляется на основе алгоритма, базирующегося на открытом протоколе авторизации OAuth, который позволяет предоставить третьей стороне доступ к защищенным ресурсам пользователя, без передачи ей логина и пароля. OAuth позволяет скрипту веб-приложения получить ограниченный доступ к данным провайдера (центрального сайта системы), если пользователь разрешает. Протокол для ускоренной регистрации OpenID позволяет пользователю без ввода пароля получить аккаунт на каком-либо сервисе, если он уже зарегистрирован где-то еще в интернете.

Основным достоинством данных протоколов является безопасность данных пользователя и сложность перехвата его личной информации. Центральный сайт и сайты-сателлиты связанны в единое информационное пространство. Для реализации этой связи, необходимо осуществление быстрого и удобного обмена информацией между сайтами в автоматическом режиме. Слабым местом существующей модели построения распределенных сетей сайтов является сложность сбора пользователем обновлений с множества сайтов сети. ^[5]

Поэтому необходима реализация специализированной платформы для удобного просмотра всех обновлений в реальном времени, обеспечивающая отображение всех обновлений на всех сайтах сети в специализированном разделе центрального сайта. Сайты автоматически уведомляют центральный сервер обо всех происходящих на них изменениях, тем самым в реальном времени формируя ленту новостей и обновлений для каждого.

---

Пользователь может самостоятельно выбирать список сайтов, обновления с которых ему необходимо получать. Каждый из сайтов изменяется администратором или посетителями ресурса. ^[6]

Администратор может создавать, изменять или удалять различные «элементы» на сайте (статьи, записи блога, фотографии, видео- и аудио файлы). Пользователи могут обсуждать заинтересовавшие их «элементы» сайта, тем самым создавая, редактируя или удаляя комментарии к ним. При каждом из указанных действий сайт порождает «событие», которое несет в себе информацию об изменении. Все изменения на сайтах собираются в единой ленте на центральном сайте сети.

Если рассматривать сайт, как своеобразный интерфейс к базе данных, чем он, в сущности, и является, мы можем выделить несколько типов запросов. Данные запросы являются основой функционирования и администрирования сайта, все операции над сайтом могут быть так или иначе сведены к ним: получение элемента (SELECT * FROM … LIMIT 1), список элементов (SELECT … FROM … WHERE …), добавление элемента (INSERT), изменение элемента (UPDATE), удаление элемента (DELETE). ^[7]

Первые два запроса не вносят никаких изменений в структуру сайта, соответственно, не порождают каких-либо событий на изменение. Таким образом, все изменения на сайте могут быть сведены к событиям трѐх типов: добавление, удаление и редактирование. Основываясь на сказанном выше, каждый из сайтов может порождать шесть типов событий: создание элемента (ADD), редактирование элемента (EDIT), удаление элемента (DEL), создание комментария (COMMENT), редактирование комментария (RECOMMENT), удаление комментария (UNCOMMENT).

Для синхронизации комментариев между сайтом и лентой новостей, необходимо добавить еще три дополнительных события, генерируемых центральным сайтом и обрабатываемых сайтами-сателлитами.

Это сообщения создания, редактирования и удаления комментария в ленте новостей (соответственно, SITECOM, SITERECOM, SITEUNCOM). По своему составу они полностью аналогичны соответствующим сообщениям, генерируемым самим сайтом. При возникновении события на сайтах, генерируется соответствующие им сообщения. ^[8]

За связь между сайтами-сателлитами и центральным сайтом сети отвечает специализированный выделенный сервер: сервер обработки сообщений. Важной задачей повышения эффективности работы распределенной сети сайтов является оптимизация доставки сообщений. За функционирование сервера обработки сообщений отвечают два процесса.

---

Первый процесс осуществляет прием и предварительную обработку сообщений, поступающих от сайтов. ^[9]

В очереди не может содержаться более одного сообщения, относящегося к одному и тому же элементу сайта. Второй процесс отвечает за выборку сообщений из очереди и их исполнение. За формирование очереди сообщений отвечают два параметра: приоритет и задержка. Исполняется сообщение с наивысшим приоритетом, у которого время задержки уже истекло или не было установлено.

Сами параметры задержки и приоритета устанавливаются для сообщений в момент их обработки первым процессом. Данные параметры зависят от различных факторов и должны формироваться на основании аппарата нечеткой логики. Алгоритм обработки поступающих на сервер сообщений, работает в два этапа.

На первом определяются характеристики каждого из сайтов и сети в целом с некоторой периодичностью, а затем, на основе полученных характеристик, каждому сообщению выставляется параметры приоритета и задержки.^[10]

Первый этап оценки сайта и сети выполняется раз в несколько часов или после обработки каждой тысячи сообщений. Более точные показатели периодичности будут уточнены в ходе исследования. Входными параметрами на данном этапе являются параметры сообщений, обработанных определѐнным сайтом или всей сетью: тип сообщения, тип контента, время публикации. Выходными параметрами являются: частота публикации и кучность. ^[11]

Данные о времени прихода сообщения разбиваются в зависимости от типа контента: по одному типу на комментарии и каждый из типов записей (блог, статья, фото, видео и пр.). Частота публикации определяется количеством записей, опубликованных за определѐнный период времени. Данный параметр применим к записям всех типов. Параметр «кучности» принимает следующие значения: нет, малая кучность и высокая кучность.

Данный параметр принимает значение «нет» для всех сообщений редактирования и удаления, и для всех сообщений о комментариях. Для определения «кучности» анализируются идущие друг за другом пары сообщений создания элементов, разбитые по типам. Для каждой пары подсчитывается разница во времени между публикацией.

Показатель малой кучности (k) считается как отношение количества сообщений с разницей меньше пяти минут (параметр a) к общему количеству сообщений, параметр высокой кучности определяется аналогично для разницы в одну минуту (аналогично, параметр a). 1 2 1 −<−==∑− n t t a k n i ii.

---