Инструментальды ортаның жұмысын сипаттау

Әртүрлі      типтегі      жобаларды      құру,      ол      жобалар қолданбалы программа пакетінде (ҚПП) тіркелген, енгізу мен функционалдау үшін қолданылатын ҚПП-не ие болады;

Автоматтандырылған жүйені жобалауды құру.

Автоматтандырылған       ақпараттық       жүйенің       ақпараттық негіздерін  – жобалау жұмыстарының екпінді дамуының кіріспе жолы деп қарастыруға болады. АЖ мен АТ-ды жобалауды автоматтандыру облысында соңғы онжылдық барысында жаңа бағыт – CASE (Computer Aided Software/ System Engineering) – бағыты қалыптасты. Компьютер қолдану аумағының ұлғаюы, АЖ-лер күрделілігінің ұлғаюы, АЖ-ге деген сұраныс пен шарттардың өсуі – оларды құрудың технологиясының өзгеруіне – индустрализациялануына әкеледі.

Технология дамуындағы өте маңызды бағытты – интегралдық құралдардың жасалуы туғызды. Себебі олар – автоматтандырылған жүйелердің жасалуына бағытталған комплексті технологиялар. Осы бағыттағы іс-әрекеттердің дамуы бірқатар жоғары деңгейлі құралды жобалау мен нұсқалардың, концептуалды қатарының пайда болуына әкеліп соқты. Нәтижесінде технологиялық жүйелер CASE – жүйелері немесе CASE – технологиялар деген атқа ие болды. Қазіргі кезде жалпы CASE деген ұғым жоқ. Бұл ұғымның маңызы әдетте CASE арқылы есептелінетін мәселелер негізімен және құралдар мен әдістер жиынтығымен анықталады. CASE – технология дегеніміз – АЖ-ні жобалаудың, құрудың, талдаудың өзара жинағы, бұл жинақ өзара байланысқан автоматтандырылған құралдар комплексі болып табылады. CASE  АЖ мен АТ-ның құрылуына тікелей байланысты болған, АЖ-ні жобалау мен құру процесін автоматтандырылуын қамтамасыз ететін жобалаушылар мен жай қолданушыларға арналған, жүйелік аналитиктерге (талдаушыларға) арналған құралдар қоры.

Сонымен бірге CASE – жүйелері тек комплекстік технологиялық конвейер ғана емес, АЖ мен АТ-ларды құруға арналған, ол зерттеу және жобалау мәселелерін, мысалы: объекті облысының құрылымдық анализі (талдауы), соңғы буын жобалануының тілдері арқылы жобалаудың спецификациясы, жоба құжаттарын шығару, жобаны тестілеу арқылы шығару, жалпы құрудың жобалануы мен бақылануы, ресми қосымшаларды модельдеу, стратегиялық жоспарлау және т.б. CASE-тің негізгі мақсаты – АЖ мен АТ-ның проектіленуін оны кодтау мен құрудың кезекті этабынан айыру. Сонымен қатар құрастыру бардысын максималды түрде автоматтандыру мен жүйені функционалдау. CASE – технологиясын қолдануда автоматтандыру технологиясы өзгереді.

Жалпы айтқанда CASE – АЖ-дегі революция емес, техникалық немесе құралдық деп аталынатын құралдар саласының эволюциондық дамуы, бұл АЖ-дегі жобалауды автоматтандырудың дамуына әкеліп соқты.

Ақпараттық технологиялар мен ақпараттық жүйелер сонау басынан бастап қолдану кезіндегі жобалаудың құрылымдық әдістемеліріне жасалатын кедергілермен күресу негізінде дамыды. Бұл күресті ХХ ғасырдың 60-70 жылдары (бұл жерде кедергі деп – кезекті жобалаудың ерекшеліктерін жете түсінбеу, жоба нәтижесі үшін кететтін көп шығын, ол жобаға өзгертулер мен қосымшалар енгізудің қиындығы) қолданбалы құралдардың интегралдануы мен автоматтандыруы арқасында жеңіп шықты. АТ мен ААЖ-ді өзіндік, жеке әдістемелер деп қарастыруға болмайды, олар тек құрылымдық методологияларды дамыта түсуіне, екпінділенуіне, автоматтандыру барысында өз үлесін қосады. Жалпы АТ мен АЖ-де автоматтандыру тек құрылымдық методологияда ғана емес, қазіргі кездегі жүйелік және программалық инженерияда келесі қызметті орындайды:

• құрылып   жатқан   АТ(АЖ) - лердің   сапасын   автоматтық
• бақылау арқылы жақсартады.
• қысқа  уақыт  ішінде   болашақ   АТ(АЖ) - ның   прототипін
• құруға мүмкіндік береді. Ол жағдай өз кезегінде жоба құрудың бастапқы сатысында нәтижені бағалауға мүмкіндік береді.
• жүйені жобалау және құру процесін тездетеді.
• функцияланған    АЖ (АТ) - мен    арасындағы   қарым –
• қатынас үзілмейді.
• құрылымның,   жобаның   кейбір    компоненттерін   алда
• қайта қолдану технологиясына мүмкіндік береді.

АЖ(АТ)-дің жобаларын құру барысында қалыптасқан практикалық әдістерді қарастырайық. Ғылыми-техникалық революция, жалпы компьютеризацияның өте қарқынды түрде дамуы АЖ-лер жобалау облысында өзінің қызмет көрсету нарығын қалыптастырады. Бұл сала – жобалау,есептеуіш техникасын сатып алу және қондыру, локальды желілерді құру, желілік құрал-жабдықтарды қолданушыларды даярлауды қамтиды. Бұндай қызмет көрсететін компаниялар – “жүйелік интеграторлар” деген атқа ие болды. 

Бұл термин екі түрлі түсінікке ие екенін айта кетуіміз керек. Біріншіден, “жүйелік интеграторлар” деп – жүйелік және телекоммуникациондық шешімдерге (желілік интеграторлар) арнайы құрылған, өзінің программалық интеграторы – компаниясы бар, өзінің “сатушылары” бар – компаниялар айтылады. Екіншіден, “жүйелік интеграторлар” термині – компания үлесіне АЖ жобасына тапсырыс берушінің мәселесі бойынша комплексті шешім қабылдауға мүмкіндік береді. бұнымен қоса, тапсырыс беруші жүйелік интеграторға бүкіл жобаның іске асырылуын, пайдалылығын тапсырып, сенеді, ал өзі тек ұсынылған мәселенің және мәліметтердің анықтамасымен ғана айналысады. Себебі ол анықтамалар арқылы ұйымдастырушы АЖ шешуі тиіс.

Жүйелік интегратордың жобалаудың барлық кезеңіне қатысуы тиімді,  әсерлі  ақпараттық жүйелерді құруға мүмкіндік береді. Интегратор – фирмалар диллерлі желілер ұсынады. Бұндай компаниялар семинарлар мен презентациялар өткізе отырып өзінің диллерлеріне техникалық және ақпараттық көмегін тигізеді: оларға жаңа перспективалық технологиялар мен жаңа өнімдер туралы ақпараттық-жарнамалар жіберіледі, ірі регионалды проектілерге қатысуына жағдай жасайды.

Жүйелік интеграцияда қолданылатын тағы бір нұсқа-консалтинг жобасынан бастап қолданбалы жүйе жобасынана дейінгі құрылымдарды орындау. Яғни тапсырыс берушіге эксплуатацияға дайын АЖ тапсырылады да, осы жобаны дайындаушы мамандар ұйымдарға серіктес ретінде енгізіледі. Бұл нұсқа-жоба интеграциясы деген атқа ие. Жоба интеграциясы дегеніміз – дайын проектілерді интеграциялау, керекті, қажетті ресурстарды қолдану. Проектінің жүзеге асырылуының негізі – мәселенің комлексті шешімінің құрамды бөліктерін тауып белгілеу, мәселе шын мәнінде дұрыс шешілуі үшін жоспар график құру, жауапкершілікті жіктеу болып табылады.

Жүйелік интегратор АЖ жұмысын – нарықта ендігі қолданылып жүрген, енгізілген шешімдерді іздеп, олардың басын қосуды қалыптастырады. Осы жұмыс барысында қалыптасатын жеке проблемалар жобаалдындағы зерттеме жұмыстарына қажетті деген құралдарға зиян тигізбес үшін, жүйелік интегратор тапсырыс берушінің жобасының автоматтандырылуына арқа сүйейді. Автоматтандыру кезінде мәселелер өзектілігі анықталынады, керекті деп саналатын шешімдер ізделінеді, таңдалынады, осыдан кейін жүйелік интегратор техникалық негізін қалыптастырады.

Ақпараттық технология – процесс, жинау, өңдеу және мәліметтерді тасымалдау (бірлік ақпарат) әдістерін және құрылғылар жиынын қолданады, ол обьект жағдайы, процесс немесе құбылыс (ақпараттық өнімнің) туралы жаңа сапалы ақпаратты алу үшін қолданады.

Мәліметтерді өңдеу жүйелердің жоғарғы стадиясы компьютерлік (есептеуіш) әртүрлі дәрежедегі – локальдан глобальға дейін желілер болып табылады.

1980 жылдар ортасында  локальды желілер жағдайы күрт  өзгере бастады. Компьютерлерді  желіге қосатын стандартты технологиялар – Ethernet, Archet, Token Ring шықты. Олардың өсуіне дербес компьютерлер қуатты жағдай жасады. Бұл массалық өнімдер желіні құруда идеалды элементтер болды – бір жағынан, олар желілік программалық қамтымасыздандырумен жұмыс істеуге қуатты болды, екінші жағынан – қиын есептерді шешуге есептеу қуатты байланыстыруда керек етті. Желіні құру үшін белгілі стандарттық желілік адаптерді алға керек болды және оны танымал желілік операционды жүйенің  компьютерге қосуға керек болды, мысалы, Netware. 

Желінің классификациясы:

Локальды желілер - Local Area Networks (LAN) – үлкен емес территорияда (1-2 км радиуста) компьютерлер желілерін айтады.

Глобальды желілер - Wide Area Networks (WAN) – ол әр түрлі қалаларда немесе елдердегі компьютерлердің территориялды орналасуын байланыстырады (100 Мбит/с).

Жергілікті желілер (немесе мегаполистер желісі) - Metropolitan Area Networks (MAN) – желілердің көп қолданбаған түрі болып табылады (45 Мбит/с).

Ethernet – бұл  қазіргі таңда ең танымал локальды  жүйелердің стандарты. Қазіргі кезде Ethernet протоколы бойынша жұмыс істейтін желілердің жалпы саны 5 миллионға жетеді, ал Ethernet желілік адаптермен қосылған компьютерлер саны 50 миллионға жетеді.

Егер сіз Ethernet туралы айтсаңыз, онда бұл технологияның әртүрлі вариантын жалпы түсінесіз. Қысқа түсінікте Ethernet – бұл желілік стандарт, 1973 жылы Xerox фирмасы шығарылған және іске асырған Ethernet Network экспериментальды жүйеге негізделген. Оның ену әдісі одан да ерте қолданылды: 60 жылдардың 2 жартысында Гавай университетінің радиожеліде Aloha жалпы атқа ие болған әртүрлі варианттарда жалпы радиоортаға кездейсоқ ену қолданылды. 1980 жылы DEC, Intel, және Xerox фирмалары соңғы версиясы Ethernet фирмалық стандарттың болған, коаксиальды кабель негізінде құрылған, желі үшін Ethernet-тің 2 версиясының стандартын жалпылай құрған және оны баспаға шығарды. Сондықтан Ethernet стандарттың фирмалық версиясын Ethernet DIX немесе Ethernet 2 стандарты деп атайды.

Ethernet DIX стандарттың  негізінде ІЕЕЕ 802.3 стандарты құрылды, ол өзінің алдынғысымен көп жерде сәйкес келеді, бірақ кейбір ажырасулар бар. Олар ІЕЕЕ 802.3 стандартта МАС және LLC дәрежелер ажыратылса, нақты Ethernet-те екі осы дәреже бір каналды дәреже біріктірілген. Конфигурацияны тестілеу протоколы Ethernet DIX-те анықталады (Ethernet Configuration TEST Protocol) ол ІЕЕЕ 802.3-те жоқ. Кадрдың форматы да бірнеше ажыратылады, бірақ минималды және максималды кадрдың өлшемдері бұл стандарттарда сәйкес келеді. Көбінісе ІЕЕЕ стандартпен анықталған Ethernet-ті және фирмалды Ethernet DIX-ті ажырату үшін, біріншіні 802.3 технология деп атайды, ал екіншіге қосымша анықтаусыз Ethernet атауын қалдырады.

Физикалық орта типіне сәйкес ІЕЕЕ 802.3 стандартта әртүрлі модификациялары – 10 Base-5, 10 Base-2, 10 Base-TFoinl, 10 Base-FL, 10 Base-FB болады.

1995 жылы Fast Ethernet стандарты қабылданды, бұл көпшілікте жеке стандарт болмайды, оның анықтамасы 802.3 стандарттың негізіне қосымша бөлігі – 802.34 бөлігі болып табылады деген факте дәлелдейді. Жалпылай, 1998 жылда Gigabit Ethernet стандарт қабылданған және ол  негізгі құжаттың 802.32 бөлімінде жазылған.

Кабель арқылы екілік ақпаратты  Ethernet технологияның физикалық дәреженің барлық варианттарға тасымалдау үшін, ол 10 Мбит/с кіргізетін мүмкіндігін қамтамасыз етеді, ол үшін манчерстік коды қолданылады.

Ethernet  стандарттың барлық түрлері (Gigabit Ethernet және Fast Ethernet соның ішінде) бір ақпараттарды тасымалдау ортаны бөлу әдісін – CSMA/CD әдісін қолданады (Carrier-Sense-multiply-access with collision detection, CSMA/CD). Бұл әдіс тасымалдаушы және коллизияларды іздеумен анықтаумен коллективті ену деп аталады.

Ethernet желілерде  маңызды жағдай коллизия болып  табылады, ол 2 станция бір уақытта  ортақ орта арқылы мәліметтер кадрын тасымалдауға мүмкіндігін жасайтын жағдай болып табылады.

Кадрларда максималды мүмкін болатын кіргізу Ethernet сегменттің мүмкіндігі секундта минималды ұзындықпен кадрларды тасымалдауда жетеді және 14880 кадр/с болады. Бұл жағдайда желінің маңызды кіргізу мүмкіндігі 5,48 Мбит/с болады, бұл номиналды кіргізу мүмкіндіктің – 10 Мбит/с жартысынан аз ғана жоғары болады.

Максималды мүмкін болатын маңызды кіргізу мүмкіндігі Ethernet желіде 9,75 Мбит/с құрайды, бұл 1518 байт максималды ұзындықпен кадрларды қолданумен сәйкес келеді, олар 513 кадр/с жылдамдықпен желі арқылы тасымалданады.

Ethernet технология 4 әртүрлі кадрлар типін қамтамасыз  етеді, олар түйнектердің адрестерінің  жалпы форматын иемденеді. Формальды  анықтаулар бар, олар арқылы желілік  адаптарлер автоматты түрде кадрдың типін анықтайды.

Token Ring желілері Ethernet желілер сияқты мәліметтерді  тасымалдаушы ажырату ортасын  мінездейді, ол бұл жағдайда кабельдің  бөліктерден тұрады, олар барлық  станциялардың желілерін сақинаға  біріктіреді. Сақина жалпы ажырату ресурс ретінде қарастырылады, және оған ену үшін Ethernet желілерде сияқты кездейсоқ алгоритм қажет етілмейді, оған детерминирленген керек, ол сақинаны анықталған уақытта қолдану рұқсатына станцияларға тасымалдауда негізделген. Бұл рұқсат арнайы форматтағы кадр көмегімен тасымалданады, ол маркер немесе токен (token) деп аталады.

Token Ring технология 1984 жылы IBM компаниямен құрылған, сосын  ІЕЕЕ 802 комитетке стандарттың проекті  ретінде берілді, ол оның негізінде 1985 жылы 802.5 стандартын қабылдады. IBM компаниясы Token Ring технологиясын мэймфреймдер, мини – компьютерлер және дербес компьютерлер әртүрлі класстар компьютерлер негізінде локальды желілер құру өзінің негізгі желілік технологиялар ретінде қолданады. Қазіргі уақытта IBM компаниясы Token Ring технологияның негізгі заңгері болып табылады, ол бұл технологияның 60 % желілік адаптерін шығарады.

Token Ring желілері  екі биттік жылдамдықпен 4 және 16 Мбит/с жұмыс істейді. Бір сақинада  әртүрлі жылдамдықпен жұмыс істейтін  станциялардың ауыстыру болдырмайды. 16  Мбит/с жылдамдықпен жұмыс жасайтын Token Ring желілер 4 Мбит/с стандартпен салыстырғанда енуге алгоритмде кейбір жоғарлау мүмкіндіктерін иемденеді.

Token Ring технологиясы Ethernet  технологиясына қарағанда  күрделірек. Ол қарсы тұру қасиеттерді иемденеді. Token Ring желіде желінің жұмысын бақылайтын процедуралар анықталған, олар сақина тәрізді структуралық кері байланысты қолданады – жіберілген кадр әрдайым станция – жіберушіге қайтады. Кейбір жағдайларда желінің жұмысында анықталған қателер автоматты түрде жойылады, мысалы жоғалтылған маркер қайта тұрғызылады. Басқа жағдайларда қателер тек белгіленіп жатады, ал оларды жұмысшылар қолымен  дұрыстайды.

Желіні бақылау үшін станциялар ішінен біреуі активті монитор қызметін атқарады. Активті монитор сақинаның инициализациялау уақытта таңдалады, ол МАС – адреспен максималды мәнмен станция. Егер активті монитор жұмыстан шығып кетсе, онда сақинаны инициализациялау процедурасы қайталынады және жаңа активті монитор таңдалынады. Желі активті монитордың қарсылығын анықтау үшін, соңғысы әр 3 секунд сайын жұмыс атқару жағдайында өзінің бар екенін арнайы кадр арқылы генерленеді. Егер бұл кадр желіде 7 секундтан кейін шықпаса, онда желінің басқа станциялар жаңа активті мониторын таңдау процедурасын бастайды.

FDDI технологиясы (Fiber Distributed Data Interface) – жіберілген  мәліметтердің оптоталшықты интерфейс  – бұл локальды желілердің  бірінші технологиясы, онда мәліметтерді  жіберу ортасы талшықты – оптикалық  кабелі болып табылады. Технологияны  құру жұмыстары және локальды желілерде талшықты – оптикалық каналдарды қолдану 1980 жылдары басталды, территориялық желілерде бұл каналдарды өндірістік эксплуатация басталғаннан кейін. ANSI институттың проблемелық Х3Т9.5 1986-1988 жылдар аралығында FDDI стандарттың бастапқы версияларын шығарды, ол 100 м-ге дейін ұзындықпен екілік талшықты – оптикалық сақина арқылы 100 Мбит/с жылдамдықпен кадрларды тасымалдауды қамтамасыз етеді.

FDDI технологиясы  көпшілікте Token Ring технологияға негізделеді, оны толықтырады және оның  негізгі ойларын жаңартады. FDDI технологияны шығарушылар өзінің алдында келесі бастапқы мақсаттарын қойған: