Хосты системы и технологии коллективного доступа к информационным ресурсам



ББК 32.81

П58

Утверждено Советом факультета информатики

Научная библиотека

Современного Гуманитарного института

Инв. № 14019

©И.И.Попов, П.Б.Храмцов,

Н.В. Максимов, 2001

ISBN 5-7281-0540-8 © Российский государственный

гуманитарный университет, 2001

Хосты


1. СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ КОЛЛЕКТИВНОГО ДОСТУПА К ИНФОРМАЦИОННЫМ РЕСУРСАМ

Первые системы совместной эксплуатации информационных и вычислительных ресурсов (системы коллективного пользования) появляются в 60 - 70-е гг. и относятся к вычислительным системам с разделением времени. Первоначально операционные системы ЭВМ (ОС) были рассчитаны на пакетную обработку информации, затем с созданием интерактивных терминальных устройств появляется возможность совместной работы пользователей в реальном масштабе времени. Основные этапы развития систем доступа к информационным ресурсам представлены на рис. 1.1 и включают следующие схемы.

Рис. 1.1. Варианты коллективного использования информационно-вычислительных ресурсов:
а - локальный хост; 6 - удаленный хост; в - глобальная сеть; г- коммуникации ПК - ПК; д - локальная сеть; е - Internet

  1. Взаимодействие терминам (конечный пользователь, источник запросов и заданий) и хоста (центральная ЭВМ, держатель всех информационных и вычислительных ресурсов) - (рис. 1.1, а, б). Может осуществляться как в локальном, так и в удаленном режиме, во втором случае, как правило, некоторая совокупность пользователей (дисплейный класс) размещается в так называемом абонентском пункте - комплексе, снабженном контроллером (устройством управления), принтером и концентратором и обеспечивающим параллельную работу пользователей с удаленным хостом.

  2. На следующем этапе (рис. 1.1, в) формируются сети передачи данных (из существующих общих и специальных цифровых каналов), позволяющие как осуществлять более тесное взаимодействие терминал - хост, так и обмен хост - хост для реализации распределенных баз данных и децентрализации процессов обработки информации.

  3. Появление и массовое распространение персональных компьютеров выводит на первый план (для массового пользователя) проблему связи ПК - ПК (рис. 1.1, г) для быстрого резервирования и копирования информации и локальные сети (рис. 1.1, д) - для совместного использования баз данных (файл-сервер) и дорогостоящего оборудования. В дальнейшем локальные сети потеряли самостоятельное значение вследствие интеграции с глобальными в двухуровневые сети, строящиеся по единому принципу в рамках Internet (рис. 1.1, е).

В последующем перечисленные конфигурации не претерпели существенных изменений, однако понятия хост и терминал из чисто аппаратурных трансформировались в аппаратурно-пр01раммные и даже сугубо программные (эмуляторы терминала и эмуляторы хоста на однотипных ПК). Кроме того, в 80-е гг. в обиход входит понятие интеллектуального терминала (smart terminal) - сателлитной машины, которая берет на себя часть функций по обработке информации пользователя (например, синтаксический анализ запроса или программы).

Таким образом, по мере развития представлений о распределенных вычислительных процессах и процессах обработки данных складывается концепция архитектуры "клиент - сервер" - обобщенное представление о взаимодействии двух компонент информационной технологии (технического и / или программного обеспечения) в вычислительных системах и сетях, среди которых логически или физически могут быть выделены:

  • активная сторона (источник запросов, клиент);

  • пассивная сторона (сервер, обслуживание запросов, источник ответов).

В табл. 1.1 приведены примеры реализации данного принципа.

Таблица 1.1

Архитектура клиент - сервер (примеры)

* В последнее время получили широкое распространение мультипротокольные браузеры -NetScape Navigator, MS Internet Explorer

Взаимодействие клиент - сервер в сети осуществляется в соответствии с определенным стандартом, или протоколом, - совокупностью соглашений об установлении / прекращении связи и обмене информацией.

Обычно клиент и сервер работают в рамках единого протокола (рис. 1.2, а) -telnet, ftp, gopher, http и пр., однако в связи с недостаточностью такого подхода появляются мультипротокольные клиенты и серверы (рис. 1.2, б), например - браузер Netscape Navigator. Наконец, появляются серверные приложения (брокеры, роботы), которые устанавливаются между разнопротокольными компонентами (Рис. 1.2.в) и осуществляют трансформацию протоколов.

Рис 1.2 Варианты архитектуры "клиент - сервер": взаимодействие однопротокольных компонент (а), мультипротокольных клиента и сервера (б) и разнопротокольных через посредника-брокера (в).

В настоящей главе вначале рассматриваются основные понятия информационных сетей и средств коллективного доступа к ИР, затем базовые (элементарные) информационные технологии теледоступа и телекоммуникационные программы как представляющие первоочередной интерес для пользователей.

1.1. Системы коллективного доступа к ресурсам

С наиболее общих позиций системы коллективного доступа к ресурсам могут быть разделены на две группы:

  • файловые системы (необходимые компоненты операционных систем, обеспечивающие доступ к данным на уровне файлов по именам наборов данных);

  • информационные системы (реализуют доступ к записям файлов или документам по содержанию наборов данных)

Файловые системы. Первой полноценной операционной системой (ОС) является OS/360 фирмы IBM (1965). В ней впервые были реализованы основные функции ОС - управление данными, управление программами и связь с оператором, а также основные подсистемы управления данными - управление файлами и управление обменом.

Управление файлами заключается в создании и поддержке файловых систем (FMS - File Management System - иерархии данных, позволяющих находить необходимую информацию, передавать ее прикладной программе, и наоборот, размещать выходную информацию на устройствах). Впервые в OS/360 понятие файла было распространено с колоды перфокарт на массивы данных на дисках (НМД) и лентах (НМЛ), и на устройства (печать, перфокарточный ридер, терминал и пр.). Файловые системы OS/360 поддерживали иерархию данных вида "том (устройство) - библиотека файлов - файл - физическая запись - логическая запись" (см. также рис. 1.4, б).

Управление обменом реализовывалось макрокомандами ввода / вывода и драйверами устройств. При обмене данными между прикладной программой и внешним устройством применяется принцип буферизации, когда каждому набору данных, обрабатываемому в текущий момент и / или активному внешнему устройству в памяти стволится буфер, размер которого равен физическому блоку данных записываемых / считываемых с внешнего носителя за одно обращение. Макрокоманды ввода-вывода осуществляют следующие операции (по требованию прикладной программы):

  • OPEN - открыть файл (устройство) и сделать его доступным программе;

  • READ / WRITE - читать / писать информацию физическими блоками;

  • GET / PUT - читать / писать информацию логическими записями;

  • CLOSE - закрыть, освободить файл (устройство) от данной программы и сделать его доступным другим.

Для связи с устройствами в OS/360 впервые появляются обслуживающие программы (в дальнейшем - драйверы), закрепленные за устройствами и реализующие кодирование / декодирование информации; вставку / удаление вспомогательных данных из потока информации, форматирование выходных данных и т.д.

Таким образом, совокупный процесс взаимодействия прикладной программы и устройства в целом описывается схемой, получившей в дальнейшем развитие в качестве архитектуры "клиент - сервер" (ем. табл. 1.1).

Операционная система Unixв настоящее время является самой популярной ОС (если судить не по количеств), а по качеству ЭВМ, а также учесть, что MS DOS функционально является подмножеством Unix) и, кроме того, она лежит в основе Internet в целом. Система была разработана в Bell Laboratories (США) в противовес громоздкой ОС Multics (машины типа Bull 11B68-DPS3 и др.).

Известны следующие Unix-подобные системы:

  • для больших машин (Digital / PDF, Digital / VAX, Hewlett-Packard 4000/9000, Honeywell 6070, IBM/370, Amdahl 470);

  • для персональных ЭВМ и рабочих станций (SUN SparcStation, IBM PowerStation, DECStation, систем на процессорах Zilog / Z8000, систем на процессорах Motorola-68000 / 68040 - в том числе Apple Macintosh, систем на процессорах Intel-80286 / 386 / 486 / Pentium).

Наиболее распространенные версии Unix:

  • Bell Labs AT&T - версии 6, 7, III. V;

  • FreeBSD (версии 4.2. 4.3) - реализация UNIX для персональных компьютеров, выполненная исследовательской группой вычислительных систем (Computer Systems Research Group - CSRG) Калифорнийского университета в Беркли (1977). Версии, выпускаемые этой группой, обозначаются BSD (от Berkeley Software Distribution);

- фирменные версии - SCO (Santa Cruz Operation), ISC (Interactive System Corporation), SunOs, AIX, Xenix, Ultrics, HP-UX и пр.

Файловая система (ФС) Unix имеет иерархическую структуру каталогов и файлов, включая корневой каталог, и создается на устройстве, которое является НМД того или иного типа. Если диск достаточно велик, он может быть разбит на несколько логических дисков с отдельными ФС. Число файлов ФС обычно ограничено (65536 для Unix System 7). Каждая ФС включает на физическом уровне следующие основные компоненты (рис. 1.3)[5]:

- загрузочный блок (блок #0), зарезервированный для системной загрузочной программы;

- супер-блок (первый блок собственно ФС #1),содержащий следующую информацию: размер доступного дискового пространства; число блоков, зарезервированных . i-узлов, ссылку на список свободных блоков; ссылку на список свободных i-узлов;

Рис. 1.3. Физическая структура файловой системы на примере ОС Unix

  • i-узел - последовательность блоков вслед за суперблоком, каждый из которых содержит ссылки на блоки;

  • блок - физическая единица (по 512 байт); блоки занимают оставшееся пространство диска и содержат собственно данные каталогов и файлов либо ссылки на другие блоки (косвенные блоки).

Каждый файл и каталог ФС представлены i-узлом, содержащим информацию о файле (право доступа, число ссылок на файл из каталога и др.), а также указатели на блоки, составляющие файл и образующие списковую структуру.

Каждый i-узел содержит 13 указателей (System 7), первые 10 из них непосредственно ссылаются на информационные блоки, что позволяет описать файл / каталог емкостью до 512 × 10=5,12 кбайт. Если этого недостаточно, используется 11-й указатель на косвенный блок из 128 ссылок на информационные блоки, что позволяет описать файл размером до 512 × (10 + 128)=70,656 кбайт. Аналогичное подключение 12-го и 13-го указателей на дважды и трижды косвенные блоки, позволяет увеличить объем возможных файлов до 8,5 и 1800 Мбайт соответственно.

Другие версии ОС могут отличаться от данного примера количеством ссылок в узле, косвенных блоков и размерами блока данных.

На логическом уровне типичная файловая система имеет, как правило, структуру, представленную на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Логическая структура файловой системы ОС Unix(а) я уровни доступа к данным в абстрактной ОС (б)

Каждый фаqл и каталог имеют владельца (обычно это пользователь, создавший их в первый раз). Владелец затем может назначить тип доступа к файлу (атрибуты) для трех категорий пользователей: владелец; представители группы пользователей включающей владельца; все остальные пользователи системы. Файл / каталог может иметь атрибуты: r (read) разрешение на чтение; w (write) . разрешение на запись / коррекцию (редактирование файлов, создание / удаление файлов в каталоге); x (exec) – использование файла как команды Unix (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Некоторые варианты назначения доступа к файлам / каталогам (в скобках - восьмеричные числа, кратко характеризующие атрибуты)

  1. Системы в экономике

    Учебно-методическое пособие
    Учебно-методическое пособие "Автоматизированные информационные системы в экономике" предназначено для студентов экономических специально­стей высших учебных заведений.
  2. Урокам 24 27 (март). Раздел: «Информационные ресурсы компьютерных сетей»

    Урок
    Из истории человеческого общества вам должно быть из­вестно, что некоторые научные открытия и изобретения сильно повлияли на ее ход, на развитие цивилизации.
  3. Основам использования информационно-коммуникационных технологий

    Документ
    Настоящий раздаточный материал разработан во исполнения приказа Министерства финансов Республики Узбекистан от 11 июня 2012 года №56 «О мерах по подготовке и проведению аттестации работников центрального аппарата Министерства финансов
  4. Информационные технологии в экономике и управлении (1)

    Документ
    С начала шестидесятых годов в развитых странах мира начали реализовываться проекты создания компьютерных сетей для отработки технологий надежного обмена информацией между компьютерами и совместного использования сетевых ресурсов.
  5. Информационные технологии в экономике и управлении (2)

    Документ
    Национальное правительственное агентство NSF всячески поощряло деятельность сетей - компонентов NSFNET по поиску коммерческих партнеров и предоставлению им платных услуг.
  6. Отчет о научно-исследовательской работе разработка концепции Объединенных Государственных и муниципальных Информационных ресурсов (огир) по теме

    Содержательный отчет
    №21.3.13. «Разработка предложений по созданию единой системы выявления, использования и внедрения объединенных государственных и муниципальных информационных ресурсов»
  7. Рабочая программа дисциплина Информационные ресурсы в менеджменте (наименование дисциплины согласно учебному плану)

    Рабочая программа
    на базе СПО полн. на базе СПО на базе ВПО Общее количество часов 7 Аудиторные занятия, всего 3 в т.
  8. Учебное пособие Основы информатизации, информационные ресурсы и рынки г. Москва, 200 5 ббк 32. 988. 02я7 удк 681. 324(075)

    Учебное пособие
    В данном пособии содержатся основные характеристики информационного общества, тенденции и проблемы России в процессе информатизации. Представлены основные термины и определения в сфере информатизации.
  9. Учебное пособие Основы информатизации, информационные ресурсы и рынки

    Учебное пособие
    Как найти нужную информацию в безбрежном информационном потоке, захлеснувшим человечество? Как оценить найденную информацию? И, наконец, чему и как нужно учить студента, - будущего специалиста, при работе с информацией, в условиях

Другие похожие документы..