Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран


НазваниеПод редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран
страница9/12
Дата публикации23.03.2013
Размер2.13 Mb.
ТипКнига
userdocs.ru > Экономика > Книга
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

^ Модель OSI

Организация ISO (International Standarls Organization -Международная организация по стандартизации) опубликовала модель архитектуры вычислительной сети, названной OSI (Open System Interconnection - Связь открытых систем). Большинство производителей стремятся придерживаться модели OSI, но до сих пор нет изделий, полностью ей удовлетворяющих. Модель OSI разделяет коммуникационные функции в ЛВС на семь уровней. Однако большинство производителей сетевых ОС применяют три или четыре уровня протоколов. Взаимосвязь между уровнями осуществляется хорошо определенными интерфейсами. На рис.4.4.1 показаны эти семь уровней, а ниже дается их описание.

Физический. В этой части модель OSI определяет физические, механические и электрические характеристики линий связи, составляющих ЛВС (кабелей, разъемов, оптоволоконных линий и т.д.). Можно считать этот уровень отвечающим за аппаратное обеспечение. Хотя функции других уровней могут быть реализованы в соответствующих микро­схемах, все же они относятся к программному обеспечению.

Канальный. На этом уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети. Электрическое представление данных в ЛВС (биты данных, методы кодирования данных и маркеры) распознаются на этом и только на этом уровне. Здесь обнаруживаются и исправляются (путем требований повторной передачи данных) ошибки. Ввиду своей сложности канальный уровень подразделяется на два подуровня: MAC (Media Access Control - Контроль доступа к среде) и LLC (Logical Link Control - Контроль ло­гической связи). Подуровень MAC связан с доступом к сети (передача маркера или обнаружение коллизий или столкно вений) и ее управлением. Подуровень LLC находится выше подуровня MAC и связан с передачей и приемом пользовательских сообщений.


Прикладной уровень




Уровень представления




Сеансный уровень




Транспортный уровень




Сетевой уровень




Канальный

уровень

Контроль логической связи

Контроль доступа к среде




Физический уровень


Рис. 4.4.1. Модель OSI

Сетевой. Этот уровень выполняет функции переключения и маршрутизации пакетов. Он отвечает за адресацию и доставку пакетов.

Транспортный. Когда в процессе обработки находится более одного пакета, транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонент сообщения. Если приходит дубликат принятого ранее сообщения, то данный уровень распознает это и игнорирует сообщение.

Сеансный. Функции этого уровня состоят в координации связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях. Это происходит в виде хорошо структурированного диалога. В число этих функций входит: создание сеанса, управление передачей и приемом пакетов сообщений в течение сеанса и завершение сеанса.

^ Уровень представления. Служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в другой формат. Такая ситуация может возникнуть в ЛВС с не однотипными рабочими станциями, которым необходимо обмениваться данными.

Прикладной. Этот уровень является пограничным между прикладной программой и процессами модели OSI. Сообщение, предназначенное для передачи через компьютерную сеть, попадает в модель OSI в данной точке, проходит до уровня 1 (физического), пересылается на другую рабочую станцию, проходит от уровня 1 в обратном порядке, до достижения прикладной программы на другой рабочей станции через ее прикладной уровень.

Для объяснения работы различных уровней можно использовать аналогию с почтовой службой. Прикладной уровень представляется листом бумаги, согнутым так, чтобы он мог войти в конверт. Уровень представления - это конверт с подписанным адресом. Сеансный уровень - конверт с добавленными именами отправителя и адресата. Транспортный уровень аналогичен почтовому отделению. Сетевой уро­вень выполняет функции почтальона. Канальный уровень работает как почтовый ящик. Физический уровень - собственно служба доставки.

Протоколы низкого уровня

Ethernet протоколы. Протокол Ethernet в стандарте 10BaseT и его дальнейшем развитии 100BaseT является наиболее распространенным протоколом физического уровня для построения ЛВС. Это протокол, работающий по схеме обнаружения коллизий (полное название таких протоколов: CSMA/CD -Множественный доступ с проверкой несущей и обнаружением коллизий). В ЛВС, работающей по такой схеме обнаружения коллизий, адаптеры непрерывно находятся в состоянии про­слушивания сети. При необходимости передачи данных узел должен «дождаться» освобождения сети, и только после этого он может приступать к передаче. Однако в этом случае передача сообщений может начаться одновременно двумя или более узлами ЛВС. Это и называется коллизией. Узлы должны будут повторить свои сообщения, причем повтор сообщений в таких случаях производится адаптером самостоятельно, без вмешательства прикладной программы. Время, затрачиваемое на обнаружение и обработку таких событий, обычно не превышает микросекунды. Номинальная пропускная способность сети с использованием стандарта 10BaseT - 10 Мбит/с.

В 1995 году был принят новый стандарт - 100BaseT, с номинальной пропускной способностью 100 Мбит/с. MAC подуровень в этом стандарте остался неизменным. Поддерживаются три спецификации среды (коаксиальные кабели исключены из числа сред, поддерживаемых 100BaseT). Большая, по сравнению с предыдущим стандартом производительность достигнута уменьшением интервала коллизий, что наложило серьезные ограничения на длину соединений ЛВС.

Наиболее серьезный недостаток Ethernet стандартов -задержки при передаче мультимедийной информации.

^ ATM протоколы. ATM (Asynchronous Transfer Mode - Асинхронный режим передачи) - это целая группа протоколов, определяющих метод транспортировки, мультиплексиро вания и коммутации данных. Решения, заложенные в этих про­токолах, позволяют преодолеть недостатки Ethernet в области передачи мультимедийной информации.

В ATM поток бит разбивается на дискретные пакеты или ячейки, каждый из которых содержит заголовок, указы­вающий маршрут и другую необходимую информацию. Если размер ячеек невелик и общая пропускная способность линии высока, чувствительный к задержкам трафик может успешно передаваться вместе с неравномерным трафиком и каждый пользователь получает по каналу данных то, что он хочет. В идеале каждый потребитель данных получает нужную полосу пропускания по первому требованию.

Протоколы ATM ориентированы на предварительное установление соединений, и сеансы ATM реализуются в вирту­альных сетях связи. В общем, ATM пригодна для протоколов уровней канала данных и физического, но поскольку для ориен­тированных на соединение протоколов не нужна маршрутиза­ция, то ATM может непосредственно работать с протоколами верхних уровней.

Верхним уровнем стека протоколов ATM является слой адаптации ATM (AAL). Различные AAL соответствуют различ­ным поддерживаемым ATM типам данных. Так, AAL1 позволя­ет устройству ATM быть похожим на звуковую линию связи с постоянной скоростью передачи; AAL3 - AAL5 используются для типов данных с переменной скоростью передачи, т. е. таких, которые обычно встречаются в компьютерных сетях. AAL так­же предназначен для интегрирования ориентированного на со­единение ATM с источниками данных, работающими без уста­новления соединения, что позволяет клиентам ATM эмулиро­вать радиовещание и т.п.

Уровень ATM является ядром технологии. Имеется множество AAL и множество вариантов физических уровней, но протокол, который описывает состав заголовка ячейки и оп­ределяет действия коммутаторов над ячейками, для всех один и тот же. Уровень ATM отвечает за маршрутизацию ячейки, мультиплексирование и демультиплексирование.

На физическом уровне ATM поддерживает широкий спектр сред на пропускных способностях от 2 5 до 1544 Мбит/с.

FDDIпротоколы. FDDI (Fiber Distributed Data Interface - Оптоволоконный интерфейс распределения данных) - это топология с пропускной способностью 100 Мбит/с, основанная на двух независимых кольцах с противоположной ориентацией и протоколе передачи маркера по времени. Данные можно пересылать по обоим кольцам, но в большей части систем информация пересылается по первичному кольцу, а вторичное используется в качестве резервного. Наличие двух колец с противоположной ориентацией обеспечивает отказоустойчивость и избыточность.

Для FDDI характерны те же трудности при передаче мультимедийной информации, что и для Ethernet. Стоимость одного FDDI подключения выше Ethernet подключения в 3—4 раза.

^ Протоколы среднего уровня

Рассмотренные выше протоколы работают на самом низком уровне ЛВС (исключение - ATM). Ethernet и FDDI имеют дело с передачей сообщений (пакетов) между компьюте­рами, но ничего не знают о файл-серверах и перенаправлении файлов. Эти протоколы не включают никаких средств для обеспечения правильной последовательности приема данных, а также средств для идентификации прикладных программ, нуждающихся в обмене данными.

Протоколы среднего уровня NetBIOS, IPX/SPX и ТСР/IР при классификации по модели OSI более всего соответствуют транспортному уровню с некоторыми характеристиками других уровней (таких, как сеансовый уровень). Эти протоколы позволяют компьютерам и ДВС легко обмениваться данными друг с другом.

Протоколы высокого уровня, предназначенные для выполнения функций перенаправления файлов, используют протоколы среднего уровня для передачи пакетов сообщений между рабочими станциями и серверами.

Независимо от внутренней конструкции каждого конкретного протокола они имеют определенные общие функции и свойства.

^ Инициализация связи. Каждый протокол имеет средства для идентификации рабочей станции по имени, номеру или по обоим этим атрибутам. Эта схема идентификации доступна как по уровню, где осуществляется перенаправление файлов, так и по уровню прикладной программы. Обмен информацией между определенными узлами активизируется после идентификации узла-адресата рабочей станцией, инициирующей диалог. Инициирующая станция также устанавливает один из типов диалога: датаграмму, в которой пакеты адресуются и передаются без гарантии или подтверждения получения, и сеанс, в котором устанавливается связь с определенной станцией и гарантируется доставка сообщений.

^ Отправка и получение данных. Каждый протокол предоставляет средства для отправки и получения сообщений рабочими станциями адресата и источника. Протокол накладывает определенные ограничения на длину сообщений; кроме того, он предоставляет участникам диалога сеансного типа средства для определения статуса диалога. Например, рабочая станция может быть неумышленно выключена во время диалога. Тогда остальные участники диалога могут выяснить, что возникла ошибка в сети.

^ Завершение обмена. Протокол предоставляет средства для «вежливого» завершения диалога.

В настоящее время, в связи с развитием глобальной сети Internet, проникновением архитектуры Internet в корпоративные сети (так называемые Intranet сети) и широким распространением Windows NT как сетевой ОС для ЛВС в качестве сетевого протокола среднего уровня все чаще ис­пользуется протокол TCP/IP.

4.5. Имитационное моделирование

процесса разработки технических

средств систем, управления
Номенклатура периферийных технических средств для комплектации КТС различных СУ, выпускаемых в настоящее время промышленностью, недостаточно широка, поэтому разработчики вынуждены самостоятельно создавать технические средства, наилучшим образом соответствующие специфике конкретных предприятий. При современной динамике развития экономики СУ требуют промышленного подхода к технологии разработки технических средств. При этом привносятся соответствующие термины, определяющие процесс разработки ТС.

^ Процесс разработки ТС - это последовательное и согласованное изменение состояния ТС на этапах разработки, заканчивающееся получением их в виде продукта, готового к изготовлению (производству), с заданными параметрами и качеством.

^ Технологический процесс (ТП) разработки ТС - это часть процесса разработки ТС (или его компоненты), соответствующая и обеспечивающая получение ТС в некотором завершенном состоянии; представляется совокупностью тех­нологических операций (TПi={TOj}), зафиксированных в карте TПi и функционально взаимосвязанных технологическим маршрутом.

Технологическая операция (ТО) - это элементарная часть технологического процесса по преобразованию частичного состояния ТС (т.е. состояния его компоненты).

Технологическая линия (ТЛ) - процесс разработки ТС определенного типа, охватывающий полный цикл преобразования ТС - от начального состояния до получения его в завершенном виде с заданным качеством; представляет собой совокупность ТП (TЛ={ТПj},j= ), объединенных технологическим маршрутом.

Технологический маршрут - это графовая структура взаимосвязи ТО в ТП (ТП в ТЛ) с последовательным, парал­лельным, циклическим и условным режимами выполнения элементов.

Технологическая карта процесса или линии - это спецификация ТП или ТЛ, задающая состав операций в ТП или процессов в ТЛ, специализацию исполнителей, виды входных и выходных документов и применяемых технологических методов и средств на каждой ТО или ТП.

Карта выполнения ТП - это задание на выполнение ТП: является средством связи между поставщиком и реализатором ТС по ТП (ТЛ).

Технологический метод - это совокупность принципов (правил) и способов преобразования состояния ТС.

Технологические средства - это языки описаний, средства визуального представления (бланки, схемы, диаграммы и др.) проектных решений процесса разработки ТС.

Технологический модуль - это методическая, языковая и программная поддержка разработки (методические и нормативные документы, языки спецификаций и программирования, трансляторы, редакторы текстов, системы сборки и синтеза, система планирования и контроля исполнения, оценки качества и Т.Д.).

Рассмотрим модельный подход к разработке ТС, обеспечивающий формализованное представление процесса разработки ТС.

Модель процесса проектирования приведена на рис.4.5.1. Она соответствует методу проектирования ТС сверху вниз, при котором понятия (i+1)- го уровня (ТПi+1) описываются через элементарные понятия 1-го уровня и представляют собой данные, входящие в класс понятий состояния SiТС. При этом не исключаются переходы с одного уровня абстракции на другой (сверху вниз и снизу вверх)

Этапы процесса отождествляются с технологическими процессами ТПi (i=0,..., 5), для каждого из которых фиксируется определенное состояние (S) программного средства (начальное при входе в ТП( и конечное при выходе из него). Переход состояния Si в Si+i на ТП связан с выполнением технологических операций, входящих в состав ТПi. При этом для каждого типа ТС может быть свой набор ТО для ТП, а также состояние ТС, определенное на соответствующем множестве исходных данных, характеризующих это состояние.

Модель процесса разработки. Выделение состава ТПi и содержания технологических операций зависит от класса ТС, используемой методологии и принятой организации проведения работ. При определении состава и содержания ТП решается задача обеспечения инженерной дисциплины разработки, основанной на современных принципах, методах и инструментах, способствующих полному и адекватному отображению понятий и функций реализуемой предметной области в элементы состояния S. Основная цель выделяемых ТПi ТП состоит в получении некоторого законченного полуфабриката (Si-состояния ТС), фрагментов проектной документации (ПД), экспертизы научно-технического уровня и качества разработки в соответствии с моделью качества (Мкач), разработанной на этапе анализа требований к ТС.

Для каждого ТП модели жизненного цикла в общем виде определим элементы состояния ТС, состав ТП= {}, j = , обеспечивающих преобразование исходного со­стояния и получение конечного состояния. Каждое состояние Si (i = 0,5) на ТП в основном определяется на следующем наборе данных:

модель ТС (или его элементов), над которой проводится преобразование;

технологические операции, обеспечивающие преобразование моделей ТС, формирование документации и контроль результата;


Анализ требований к ТС

ТП0



Проектирование структуры ТС

ТП1



Разработка алгоритмов ТС

ТП2



Программирование ТС

ТП3



Тестирование ТС

ТП4



Сопровождение ТС

ТП5




Рис.4.5.1.
выходной результат технологического процесса преобразования (новое состояние модели ТС);

состав исполнителей, осуществляющих процесс преобразования исходного состояния ТС в конечное.

Каждый ТП должен обеспечить:

переход продукта из одного состояния в другое;

проверку результата преобразования состояния продукта на этапах разработки на соответствие заданным показателям качества;

фиксацию деятельности исполнителей;

планирование и нормирование труда исполнителей и др.

Таким образом, технологическая модель процесса разработки является отражением модели .жизненного цикла, способов преобразования состояний ТС и может быть представлена в виде Mпр = {S, ТП (),}, i=0, ..., 5, j=1,…, k

Где S-множество состояний ТС

S = {Si}, i = 0, ..., 5) на этапах жизненного цикла; ТП={ТПi}, i=0s ..., 5, - множество преобразований (трансформаций) состояний ТС, производимых с помощью соответствующих ТО И технологических модулей (ТМ), сгруппированных но ТПi.

Множество S рассматриваемой модели включает:

S0 - исходное (начальное) состояние, т.е. описание требований заказчика к данному ТС;

S1 - состояние ТС, т.е. описание в классе языков спе­цификаций L1 функций (), структуры данных () и т.п.;

S2 - состояние ТС, соответствующее техническому проекту и включающее описание в класс языков L2 функций (), данных (), интерфейсов (), элементов документации (), оценочных элементов модели качества () и др.;

S3 - состояние ТС, соответствующее рабочему проекту и включающее описание в языках программирования (класс L3) текстов программ (,), модулей () и т.п.;

S4 - состояние ТС, соответствующее полученному программному продукту, которое проверяется на соответствие заданным функциям и значениям показателей качества;

S5 - состояние ТС на этапе сопровождения.

^ Модель частичного процесса. Технологический процесс (ТПi), входящий в состав Мпр, является промежуточным, частичным процессом, осуществляющим преобразование Si-го состояния ТС с помощью набора ТО Мпр, каждый из которых поддерживает ТМ.

Набор операций Мпр не является фиксированным, -он уточняется для каждого типа ТС и описывается в технических документах. Среди операций могут быть типовые, используемые при создании конкретной технологии разработки ТС определенного типа. Для обеспечения технологичности разработки в их состав входят операции управления качеством разработки и формирования документации на всех этапах разработки в соответствии с системой моделей, определенной выше.

Модель любого частичного ТПi в общем виде представлена на рис.4.5.2.

Состояние ТС определяется набором частичных состояний ,..., , подаваемых на вход ТОК. Данный набор для конкретного ТС конечен.

Каждый частичный процесс ТП; является абстрактным конечным автоматом, граф которого совпадает с технологическим маршрутом процесса, множество состояний которого определено по совокупности операций {}ТО.

Рис.4.5.2

Переход из состояния Si в состояние Si+] может произойти только под действием элементов технологического маршрута и осуществляется техническим диспетчером посредством выбора из множества операций процесса, зафиксированных в карте i-гo процесса, очередной операции при условии, что результат предыдущей операции проанализирован и выполнен.

Задача выполнения i-гo процесса заключается в переводе автомата из некоторого состояния Si-1 в состояние Si с удовлетворением операций преобразования, качественной и количественной оценки результата разработки и формирования фрагментов ПД по МПД.

С точки зрения теории графов эта задача эквивалентна поиску пути на графе, который начинается S0 и заканчивается Sm при ограничениях, накладываемых технологическим диспетчером и показателями качества, характеризующими состояние ПС на текущем частичном процессе МПP

Свойства Комплексные Единичные

показатели показатели

Мобильность Модифицируемость Независимость

Целостность

Сложность Размер

Объем

Неупорядоченность

Связанность

Применимость Функциональность Универсальность

Точность

Рациональность Затрата ресурсов

Быстродействие

Работоспособность Надежность Безопасность прогнозов

Наработка на отказ

Восстанавливаемость

Готовность

Живучесть Защищенность

Устойчивость

Эффективность Экономическая эффективность Суммарный доход

Удельные суммарные затраты

Эргономичность Удобство сопровождения Целостность

Согласованность

Обучаемость

Удобство эксплуатации Просто в работе

Унифицируемость

Документируемость

Рис.4.5.3

Модель качества разработки. Качество ТС - это потребительское свойство TS, обусловливающее его пригодность к использованию по назначению. Для каждого типа ТС на этапе анализа требования формулируются требования к свойствам ТС, для которых по существующим аналогам (прототипам) определяются значения базовых показателей качества с целью достижения их в процессе разработки данного ТС; строится трехуровневая модель качества Мкач, общая схема которой приведена на рис.4.5.3. На первом уровне Мкач находятся свойства ТС с позиций потребителя. На втором уровне каждому свойству ТС соответствуют комплексные показатели (признаки), ранжированные по этапам разработки. На третьем уровне находятся единичные показатели (оценочные элементы) каждого комплексного показателя, для которых устанавливаются допустимые оценочные значения, способствующие проведению экспертного контроля качества состояния ТС на этапе разработки.

Данные экспертного контроля и результаты поиска и устранения ошибок (отказы) в процессе тестирования (ТР4) служат для получения количественной оценки качества ТС. Полученная оценка сравнивается с базовыми значениями показателей качества. В результате делается вывод об уровне отклонения полученного качества TS от планируемого.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

Похожие:

Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconПод редакцией доктора юридических наук, профессора
Воротилин Е. А., канд юрид наук, доцент — гл. 2, 3, 4 (§ 1, 2), гл. 14 (§ 1—4, § 6 в соавторстве с О. Э. Лейстом), гл. 17 (§ 1—3),...
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconКонспект lit Список литературы page
Под редакцией доктора юридических наук, профессора, члена-корреспондента Академии естественных наук Российской Федерации, лауреата...
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconО. И. Чистякова Издательство бек москва, 1998
Под редакцией доктора юридических наук, профессора, члена-корреспондента Академии естественных наук Российской Федерации, лауреата...
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconПособие для общеобразовательных учебных заведений Под редакцией доктора...
Рекомендовано Департаментом общего среднего образования Министерства образования Российской Федерации
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconРоссийской федерации московский государственный университет природообустройства
Авторы: Голованов А. И., профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки РФ (Главы 1, 2, 3), Зимин Ф. М., доцент, кандидат...
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconМинистерством образования Российской Федерации в качестве учебного...
Под редакцией Заслуженного работника высшей школы рф, доктора экономических наук, профессора
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconЕждународных отношений ран перспективы социально-экономического развития...
Учреждение российской академии наук институт мировой экономики и международных отношений ран
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconУчебно-методическое пособие подготовили: доцент кафедры философии...
Этические аспекты функционирования государственной службы как социального института
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconУчебник для вузов
Д 61 Под редакцией члена-корр. Ран, профессора В. С. Нерсе-сянца. — М.: Издательская группа инфра • М—норма, 1996. — 704 с
Под редакцией Доктора технических наук, Профессора И. М. Бобко. Новосибирск «Наука» Сибирское предприятия ран iconПрофессора Фрунзель и Дерибасов
...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница