ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.12.2021
Просмотров: 2973
Скачиваний: 33
78
информацию о месте его расположения, поэтому имена типа
mashinel:prog.c или \\ftp_serv\pub прозрачными не являются.
Аналогично, прозрачность перемещения означает, что ресурсы
должны свободно перемещаться из одного компьютера в другой без
изменения своих имен. Еще одним из возможных аспектов
прозрачности является прозрачность параллелизма, заключающаяся
в том, что процесс распараллеливания вычислений происходит
автоматически, без участия программиста, при этом система сама
распределяет параллельные ветви приложения по процессорам и
компьютерам сети. В настоящее время нельзя сказать, что свойство
прозрачности в полной мере присуще многим вычислительным
сетям, это скорее цель, к которой стремятся разработчики
современных сетей.
8.5. Поддержка разных видов трафика
Компьютерные
сети
изначально
предназначены
для
совместного доступа пользователя к ресурсам компьютеров:
файлам, принтерам и т. п. Трафик, создаваемый этими
традиционными службами компьютерных сетей, имеет свои
особенности и существенно отличается от трафика сообщений в
телефонных сетях или, например, в сетях кабельного телевидения.
Однако 90-е годы стали годами проникновения в компьютерные
сети трафика мультимедийных данных, представляющих в
цифровой форме речь и видеоизображение. Компьютерные сети
стали использоваться для организации видеоконференций,
обучения и развлечения на основе видеофильмов и т. п.
Естественно, что для динамической передачи мультимедийного
трафика
требуются
иные
алгоритмы
и
протоколы,
и,
соответственно, другое оборудование. Хотя доля мультимедийного
трафика пока невелика, он уже начал свое проникновение, как в
глобальные, так и локальные сети, и этот процесс, очевидно, будет
продолжаться с возрастающей скоростью.
Главной особенностью трафика, образующегося при
динамической передаче голоса или изображения, является наличие
жестких требований к синхронности передаваемых сообщений. Для
качественного воспроизведения непрерывных процессов, которыми
являются звуковые колебания или изменения интенсивности света в
видеоизображении,
необходимо
получение
измеренных
и
закодированных амплитуд сигналов с той же частотой, с которой
они были измерены на передающей стороне. При запаздывании
сообщений будут наблюдаться искажения.
В то же время трафик компьютерных данных характеризуется
крайне неравномерной интенсивностью поступления сообщений в
сеть при отсутствии жестких требований к синхронности доставки
этих сообщений. Например, доступ пользователя, работающего с
текстом на удаленном диске, порождает случайный поток сообщений
между удаленным и локальным компьютерами, зависящий от
действий пользователя по редактированию текста, причем задержки
при доставке в определенных (и достаточно широких с
компьютерной точки зрения) пределах мало влияют на качество
обслуживания пользователя сети. Все алгоритмы компьютерной
связи,
соответствующие
протоколы
и
коммуникационное
оборудование были рассчитаны именно на такой пульсирующий
характер
трафика,
поэтому
необходимость
передавать
79
мультимедийный трафик требует внесения принципиальных
изменений, как в протоколы, так и оборудование. Сегодня
практически все новые протоколы в той или иной степени
предоставляют поддержку мультимедийного трафика.
Особую сложность представляет
совмещение
в одной сети
традиционного
компьютерного
и
мультимедийного трафика.
передача исключительно мультимедийного трафика компьютерной
сетью хотя и связана с определенными сложностями, но вызывает
меньшие трудности. А вот случай сосуществования двух типов
трафика
с
противоположными
требованиями
к
качеству
обслуживания является намного более сложной задачей. Обычно
протоколы и оборудование компьютерных сетей относят
мультимедийный трафик к факультативному, поэтому качество его
обслуживания оставляет желать лучшего. Сегодня затрачиваются
большие усилия по созданию сетей, которые не ущемляют интересы
одного из типов трафика. Наиболее близки к этой цели сети на
основе технологии АТМ, разработчики которой изначально
учитывали случай сосуществованья разных типов трафика в одной
сети.
8.6.
Управляемость
Управляемость
сети
подразумевает
возможность
централизованно контролировать состояние основных элементов
сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе
сети, выполнять анализ производительности и планировать разви-
тие сети. В идеале средства управления сетями представляют собой
систему, осуществляющую наблюдение, контроль и управление
каждым элементом сети - от простейших до самых сложных
устройств, при этом такая система рассматривает сеть как единое
целое, а не как разрозненный набор отдельных устройств.
Хорошая система управления наблюдает за сетью и, обнаружив
проблему, активизирует определенное действие, исправляет
ситуацию и уведомляет администратора о том, что произошло и
какие шаги предприняты. Одновременно с этим система управления
должна накапливать данные, на основании которых можно планирo-
вать развитие сети. Наконец, система управления должна быть
независима от производителя, и обладать удобным интерфейсом,
позволяющим выполнять все действия с одной консоли.
Решая тактические задачи, администраторы и технический
персонал сталкиваются с ежедневными проблемами обеспечения
работоспособности сети. Эти задачи требуют быстрого решения,
обслуживающий сеть персонал должен оперативно реагировать на
сообщения о неисправностях, поступающих от пользователей или
автоматических средств управления сетью. Постепенно становятся
заметны
более
общие
проблемы
производительности,
конфигурирования сети, обработки сбоев и безопасности данных,
требующие стратегического подхода, то есть
планирования
сети.
Планирование, кроме этого, включает прогноз изменений
требований пользователей к сети, вопросы применения новых
приложений, новых сетевых технологий и т. п.
Полезность системы управления особенно ярко проявляется в
больших сетях: корпоративных или публичных глобальных. Без
системы
управления
в
таких сетях нужно
присутствие
квалифицированных специалистов по эксплуатации в каждом здании
каждого города, где установлено оборудование сети, что в итоге
приводит к необходимости содержания огромного штата
обслуживающего персонала.
В настоящее время в области систем управления сетями много
нерешенных проблем. Явно недостаточно действительно удобных,
компактных и многопротокольных средств управления сетью.
80
Большинство существующих средств вовсе не управляют сетью, а
всего лишь осуществляют
наблюдение
за ее работой. Они следят за
сетью, но не выполняют активных действий, если с сетью что-то
произошло или может произойти. Мало масштабируемых систем,
способных обслуживать как сети масштаба отдела, так и сети
масштаба предприятия, - очень многие системы управляют только
отдельными элементами сети и не анализируют способность сети вы-
полнять качественную передачу данных между конечными
пользователями сети.
8.7. Совместимость
Совместимость
или
интегрируемость
означает, что сеть
способна включать в себя самое разнообразное программное и
аппаратное обеспечение, то есть в ней могут сосуществовать
различные операционные системы, поддерживающие разные стеки
коммуникационных протоколов, и работать аппаратные средства и
приложения от разных производителей. Сеть, состоящая из
разнотипных элементов, называется неоднородной или гетерогенной,
а если гетерогенная сеть работает без проблем, то она является
интегрированной. Основной путь построения интегрированных се-
тей - использование модулей, выполненных в соответствии с
открытыми стандартами и спецификациями.
Вопросы для самопроверки:
1.
Основные характеристики производительности сети.
2.
Основные показатели надежности и безопасности.
3.
Дать
определение
понятиям
расширяемость
и
масштабируемость.
4.
Что такое прозрачность сети?
5.
Особенности поддержки разных видов трафика.
6.
Назначение системы управления для сети.
9.ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ АСУТП
9.1 Особенности ТОУ
9.2 АСУТП как система функциональных задач
9.3 Алгоритмическое обеспечение задач контроля и
первичной обработки информации
9.4 Статистическая обработка экспериментальных данных
9.5 Контроль достоверности исходной информации
9.6 задачи характеризации
Ключевые слова:
ТОУ, особенности ТОУ, подсистемы:
централизованного контроля, управления; алгоритмы.
9.1 Особенности ТОУ
Функциональные возможности практически любой системы
управления (СУ) определяются особенностями объекта, для
которого создается эта система. Для АСУТП объектом является
технологический объект управления (ТОУ)
С точки зрения материально-технической и организационной
структур производства, а также характера протекания ТП, все
81
многообразие ТОУ можно разделить на три составные группы:
непрерывные, дискретные, непрерывно-дискретные.
С точки зрения управления по виду уравнений связи между
входными
и
выходными
переменными
ТОУ
обычно
классифицируют на одномерные и многомерные, линейные и
нелинейные, с голономными и неголономными связями, со
средоточенными параметрами, на стационарные и нестационарные.
Простейшими ТОУ являются одномерные, стационарные,
сосредоточенные, линейные системы с голономными связями, более
сложными - многомерные, нестационарные, нелинейные, с
распределенными параметрами и с неголономными связями.
Для объектов лесного комплекса характерны следующие
особенности как объектов автоматизации:
•
наличие разнородных функциональных задач, возникающих
при автоматизации: контроль параметров технологических
режимов, диагностика состояния и управления режимами
ТОУ. Для класса непрерывных ТОУ характерны задачи
стабилизации определенных переменных, а для периодических
ТОУ типичны задачи программного регулирования;
•
сравнительно высокий уровень автоматизации существующих
ТОУ, определяемый локальными системами. Этот уровень
позволяет
в
классе
непрерывных
ТОУ
обеспечить
стационарность их режимов, однако не гарантирует
оптимальности с точки зрения технико-экономических
показателей (ТЭП);
•
повышение актуальности задачи оптимизации в целом.
Обычно эта задача формулируется для получения основных и
побочных продуктов ТП с наименьшими затратами при их
качестве, регламентированном по ГОСТу, а также при
наличии определенных технологических ограничений. Для ее
решения локальной автоматики недостаточно и необходим
системный подход, т.е. комплексная автоматизация. Она
связана с усложнением схем управления и перехода к
многоуровневым иерархическим САУ, а также с укрупнением
оперативной информации о ТОУ (вычисление ТЭП,
диагностических оценок, моделей ситуаций и т.д.);
•
необходимость адаптации систем управления ТОУ к
изменяющимся внешним и внутренним условиям (из-за
изменения характеристик сырья в ТОУ; характеристик
обрабатываемого материала в ТОУ или изменения
характеристик оборудования ТОУ в связи с падением
напряжения; наличие возмущений по нагрузке из-за
включения-отключения параллельных станков и т.д.). Такая
82
адаптация САУ может быть как локальной САУ (например,
подстройкой параметров САР), так и глобальной, связанной с
подстройкой уставок систем стабилизации, определяющих
стационарный режим ТП и его оптимальность в целом;
•
для класса непрерывных ТОУ достаточно, если локальные
модели будут представлены в виде линеаризованных
динамических
характеристик
каналов
"управление
-
регулируемая переменная", "контролируемое возмущение -
регулируемая переменная" (эти модели используются для
синтеза локальных САР). Глобальные модели – в виде
статических характеристик отдельных агрегатов ТОУ и
выражения для критерия оптимальности в виде ТЭП технико-
экономические показатели. Эти модели используются для
оптимизации ТОУ в целом.
9.2
АСУ ТП КАК СИСТЕМА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗАДАЧ.
Анализ особенностей ТОУ, как объектов автоматизации,
позволяет сформулировать положения, определяющие состав
функциональных задач, которые должна решать АСУ ТП:
1.
основные задачи управления ТОУ всегда формулируются как
оптимизационные;
2.
среди задач контроля и управления имеется определенная
иерархичность.
Указанное, в итоге, определяет состав наиболее важных и часто
встречающихся
задач,
которые
должны
решаться
в
соответствующих функциональных подсистемах АСУТП (рис 9.1)