Управляющая информационно вычислительная сеть

Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей

Информационно-вычислительная сеть (возможные названия — вычислительная сеть, компьютерная сеть) представляет собой систему компьютеров, объединенных кана­лами передачи данных.

Основное назначение информационно-вычислительных сетей (ИВС) — обеспече­ние эффективного предоставления различных информационно-вычислительных ус­луг пользователям сети посредством организации удобного и надежного доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

Информационные системы, построенные на базе ИВС, обеспечивают эффективное выполнение следующих за­дач:

• хранение данных;
• обработка данных;
• организация доступа пользователей к данным;
• передача данных и результатов обработки данных пользователям.

• распределенными в сети аппаратными, программными и информационными ре­сурсами:
• дистанционным доступом пользователя к любым видам этих ресурсов;
• возможным наличием централизованной базы данных наряду с распределенны­ми базами данных;
• высокой надежностью функционирования системы, обеспечиваемой резервиро­ванием ее элементов;
• возможностью оперативного перераспределения нагрузки в пиковые периоды;
• специализацией отдельных узлов сети на решении задач определенного класса;
• решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети;
• оперативным дистанционным информационным обслуживанием клиентов.

1. Полнота выполняемых функций. Сеть должна обеспечивать выполнение всех предусмотренных для нее функций:

• по доступу ко всем ресурсам;
• по совмест­ной работе узлов;
• по реализации всех протоколов и стандартов работы.

1. Производительность — среднее количество запросов пользователей сети, испол­няемых за единицу времени. Производительность зависит от времени реакции системы на запрос пользователя. Это время складывается из трех составляю­щих:

• времени передачи запроса от пользователя к узлу сети, ответственному за его исполнение;
• времени выполнения запроса в этом узле;
• времени передачи ответа на запрос пользователю.

1. Важной потребитель­ской характеристикой сети является достоверность ее результирующей информации (показатель своевременности информации поглощается достоверностью: если информация поступила несвоевременно, то в нужный момент на выходе систе­мы информация недостоверна). Существуют технологии, обеспечивающие вы­сокую достоверность функционирования системы даже при ее низкой надежно­сти.
2. Современные сети часто имеют дело с конфиденциальной информацией, поэто­му важнейшим параметром сети является безопасность информации в ней. Безо­пасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкцио­нированного доступа.
3. Прозрачность сети — означает невидимость особенностей внутренней архитектуры для пользователя: в оптимальном случае он должен обращаться к ресурсам сети как к локальным ресурсам своего собственного компьютера.

1. Масштабируемость — возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.
2. Универсальность сети — возможность подключения к сети разнообразного тех­нического оборудования и программного обеспечения от разных производи­телей.

Источник

33. Информационно-управляющие вычислительные системы. Общие сведения.

Информационно-управляющая система (ИУС) — цифровая система контроля или управления некоторым реальным объектом.

Универсальными вычислительными системами (ВС) решаются задачи, не связанные с необходимостью принятия решения в реальном времени (расчет, моделирование, офисные задачи). Все остальные задачи попадают в область ИУС. Хотя разделение задач достаточно условно, ИУС, решающие разные задачи, имеют четко выраженную специфику.

Особенности ИУС: работа в реальном масштабе времени; специфические требования по надежности и безопасности функционирования; эксплуатационные и инструментальные особенности; непрерывный режим функционирования; оператор часто отсутствует;

нештатные ситуации должны корректно разрешаться самой ВС; специфические требования к проектированию и отладке.

35. Типовая структура иувс.

ОУ — объект управления; содержит датчики входной информации ДВИ;

УСО — устройство сопряжения с объектом и микроЭВМ;

ПУО — пульт управления оператора;

СОИ — система отображения информации;

СТРУКТУРНЫЕ связи (стрелки) — устройства передачи информации между элементами системы и сетью (управляющей вычислительной сетью – ЛВС).

Ядром ИУВС, реализующим процесс переработки информации и формирования воздействий на объект управления ОУ, является микроЭВМ.

36. Структуры микропроцессорных иувс.

ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ИУВС

ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ ИУВС

37. Система камак.

КАМАК (англ. CAMAC) — стандарт, определяющий организацию магистрально-модульной шины, предназначенной для связи измерительных устройств с цифровой аппаратурой обработки данных в системах сбора данных.

Основой системы КАМАК является крейт с 25 ячейками (станциями), в которые по направляющим вставляются модули, включая контроллер. Модуль может занимать одну или несколько ячеек. Обмен данными между модулями происходит по внутренним шинам крейта — горизонтальной магистрали и организуется контроллером. Существует несколько конфигураций системы, обусловленных выбранным способом управления крейтом и организацией его связи с управляющей ЭВМ.

38. Система модульных приборов National Instruments.

Технология модульных приборов National Instruments объединяет в себе высокоточное высокоскоростное измерительное оборудование и программное обеспечение, оптимизированное для сбора и анализа результатов измерений. Платформа модульных приборов NI основана на использовании компактного, высокопроизводительного оборудования, функционального программного обеспечения и встроенных систем синхронизации и тактирования, обеспечивающих проведение гибких, точных и высоко-производительных измерений и тестов. NI предлагает модульные приборы, выполненные в форматах PXI, PCI, PCMCIA и USB и работающих в диапазоне частот сигналов от постоянного тока до радиочастот. Характерной особенностью контрольно-измерительной платформы NI является синхронизированная работа нескольких модульных приборов, предназначенных для обработки сигналов разного типа.

Источник

1.Распределенная информационно — управляющая система

Распределенная информационно- управляющая система (РИУС) строится в виде частной виртуальной IP-сети Система содержит центральный диспетчерский пункт (ЦДЛ). в который постоянно поступает оперативная информация от территориально распределенных пунктов управления (ПУ). Общая структурная схема РИУС покачана на рис.1.

На рисунке представлен фрагмент сети, в узлах которой размещены сетевые коммута­торы. Все ПУ сообщаются между собой через ЦДЛ, расположенный в корневом узле Y₀

1.1 Почтовые и интерактивные сообщения

Рассмотрим структурную схему РИУС, представленную на рис.2. ЦДП содержит сер­вер управления (СУ), в котором хранится основная управляющая информация, сервер баз данных (СБД), коммуникационный сервер (КС), а также содержит ряд рабочих станции объ­единенных совместно с серверами в одну локальную вычислительную сеть(ЛВС)

ЦДЛ имеет центральную ЭВМ с процессором ввода-вывода (ЭВМ), управляющим се­тью. Сеть является разветвленной и в каждом узле разветвления содержит узлы коммутации пакетов (УКП). Основная часть трафика формируется в пунктах, расположенных вблизи с узлами коммутации. Оконечное оборудование, расположенное в пунктах формирования гра­фика, объединяется в ЛВС, подключаемые к серверу УКП, который обеспечивает оптимизацию потоков сообщений, передаваемых по линиям связи между УКП

Линии, соединяющие оконечные ЛВС с концентраторами образуют местные звенья пе­редачи данных и работают на скорости 192 Кбит/с (В_м = 192000бит/с). Линии сети, соеди­няющие центры коммутации пакетов, образуют основные звенья передачи данных и работают со скоростью 2 Мбит/с (В₀=2 Мбит/с). Основные компоненты участка сети представлены на рис.2.

В сети передаются два вида сообщений. Первую группу представляют сообщения, пе­редаваемые в режиме электронной почты и сигнальные сообщения (ПC), которые, все вместе генерируются абонентами с интенсивностью . Вторую группу составляют интерактивные (голосовые) сообщения, которые, все вместе генерируются абонентами с ин­тенсивностью . Каждое почтовое сообщение содержит в по два блока кадров имеющих длину информационной части . Для реализации процедуры HDLC и сетевого протокола в каждый протокольный блок данных добавляется еще по , так что почтовый кадр данных имеет длину: , как это показано на рис.3а.

Вторая группа сообщений формирует интерактивный трафик. Интерактивные сообще­ния (ИС) используются в режиме интерактивного обмена голосовой информацией между центральным блоком и абонентами, и имеют более высокий приоритет, по сравнению с ПС. При этом, среднее ИС, поступающее к ЦДЛ, содержит один блок, а среднее сообщение, по­ступающее от ЦДП к абонентам, содержит по N блоков длиной по знаков из кото­рых знаков, а знака.

Процедура HDLC осуществляется в режиме нормального опроса, причем и линия ЦДП, является первичной, а все остальные – вторичными. Вторичная станция может переда­вать информацию лишь после поступления на нее блока, содержащего опрос. Опрос может быть успешным, когда в ответ поступают информационные блоки или безуспешным, когда вторичная опрашиваемая станция не имеет информации и посылает в ответ на опрос лишь короткий блок, используемый для регулирования темпа передачи. В отличие от основного блока он содержит всего 25 байт, как это показано на рис. 3 б.

Блоки безуспешного ответа используются для регулирования темпа передачи. Опросные блоки, исходящие от ЦДП содержат по байт, а блоки безуспешного ответа на оп­рос, содержат по 25 байт в байт. Каждый байт содержит 8 двоичных элементов.

Последовательность обмена сообщениями для трафика ПС представлена на рис.4.

Опрос 1 является безуспешным и на него следует блок ответа длиной байт.

Опрос 2 является успешным, и на него поступают два ответных блока: ответ 2 и ответ 3. Эти блоки содержат сообщение, которое опрашиваемый абонент должен передать через ЦДП другому абоненту. После анализа поступивших ответов ЭВМ ЦДП формирует исходящие блоки 2 и 3, которые направляются получателю. При безуспешном опросе никаких сообщений адресатам не поступает. Короткими стрелками на рис.4 показаны опросные сообщения интерактивного трафика, предшествующие каждому исходящему от ЦДП блоку, пока опрос не будет отработан.

Последовательность обмена сообщениями для трафика ИС представлена на рис.5.

Когда появляется любое из сообщений, ничего не происходит до тех пор, пока не по­ступит очередное сообщение опроса. Немедленно, по получению опроса, терминал абонента направляет в сторону ЦДП блок ответа длиной в_инт. Это сообщение проходит по линиям и узлам коммутации, и поступает на ЦДП, где обрабатывается в течение среднего времени сек. Спустя указанное время, ЦДП направляет подряд N исходящих блока (например, это блок 1 и блок 2), которые, после задержки в линиях, узлах коммутации поступают на терминал абонента. Время ответа для интерактивных сообщений оценивается промежутком от момента нажатия абонентом кнопки передача до момента появления первого символа ответа на экране терминала абонента или появления первого ответного звука в его телефонной трубке.

Источник