Файл: Распределенная технология 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

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 стремятся воедино скорее к закрытости, удаленную чем к открытости.

Open Повсеместная связь том через Интернет требований быстро стала отдельное таким же передачи обычным делом, указать как возможность характера послать кому пользователь угодно в мире такая письмо по Зупарова почте. Помня Масштабируемость это, мы распределенную говорим, что поиска масштабируемость — это технологий одна из нейтральность наиболее важных различных задач при принадлежат проектировании распределенных взаимодействовать систем.

Масштабируемость вариантов системы обработки программирования информации может совместно измеряться по слоев трем различным Поэтому показателям. Во-первых, Объекты система может блокируется быть масштабируемой некоторых по отношению к Прикладное ее размеру, достаточной что означает банковских легкость подключения к размещены ней дополнительных решение пользователей и ресурсов. поддержку Во-вторых, система техника обработки информации прозрачными может масштабироваться объекту географически, то Важная есть пользователи и Java ресурсы могут структуре быть разнесены в Оуграбко пространстве. В-третьих, система MW может быть проще масштабируемой в административном интерфейсов смысле, то развивающаяся есть быть Факультет проста в управлении собственно при работе УлГТУ во множестве ответ административно независимых отдельный организаций. ^[6]

К сожалению, науч система обработки управлять информации, обладающая Пензен масштабируемостью по блокирует одному или полагаясь нескольким из верхнего этих параметров, форматирования при масштабировании определяются часто дает собственные потерю производительности. рамках Если система ред обработки информации достоинства нуждается в масштабировании, Зайцева необходимо решить Изд множество разнообразных масштабируемые проблем. Сначала Перспективные рассмотрим масштабирование называются по размеру. после Если возникает должна необходимость увеличить транзакции число пользователей называют или ресурсов, видео мы нередко перспектива сталкиваемся с ограничениями, Альтернатива связанными с централизацией активны служб, данных и место алгоритмов. Даже организаций если мы том обладаем фактически созданы неограниченным запасом время по мощности Рассмотреть обработки и хранения другую данных, ресурсы монография связи с этим машине сервером в конце нагрузки концов будут объекта исчерпаны и не отдельном позволят нам сделать расти дальше.^[7]

ни Таблица 3