Samenvatting: Gedistribueerde informatiesystemen. Problemen met gedistribueerde systemen

INLEIDING 4
1 CONCEPT VAN GEDISTRIBUEERDE IC 6
1.1. Vereisten voor het maken van gedistribueerde IS 6
1.2. Het concept van gedistribueerde informatiesystemen 8
1.3. Hulpmiddelen voor gedistribueerde gegevens 11
2. GEDISTRIBUEERDE DATABANKEN 13
2.1. Fundamentele principes 13
2.2 Soorten gedistribueerde databases 15
2.3. Doel en werkingsprincipe van een gedistribueerde database 16
3. VOORBEELDEN VAN GEDISTRIBUEERDE SYSTEMEN 21
CONCLUSIE 25
REFERENTIES 26

INVOERING

De relevantie van dit onderwerp van het essay is dat er in de wereldeconomie processen van globalisering en informatie-integratie plaatsvinden. Ze hebben ook gevolgen gehad voor ons land, dat door zijn geografische ligging en omvang genoodzaakt is om gedistribueerde informatiesystemen (IS) te gebruiken. Gedistribueerde IS's bieden werk met gegevens die zich op verschillende servers, verschillende hardware- en softwareplatforms bevinden en in verschillende formaten zijn opgeslagen. Ze zijn eenvoudig uitbreidbaar, gebaseerd op open standaarden en protocollen, zorgen voor de integratie van hun middelen met andere IS's en bieden gebruikers eenvoudige interfaces.
Er is een enorme hoeveelheid informatie en computerbronnen klaar voor gebruik in de wereld. Ze zijn op verschillende tijdstippen gemaakt en er zijn verschillende benaderingen gebruikt om ze te ontwikkelen. Bijna altijd vindt u bij het ontwikkelen van een nieuw informatiesysteem kant-en-klare componenten die geschikt zijn voor hun functies. Het probleem is dat er geen rekening is gehouden met incompatibiliteitsvereisten bij het maken ervan. Deze componenten begrijpen elkaar niet, ze kunnen niet samenwerken. Het is wenselijk om een ​​mechanisme of een reeks mechanismen te hebben die dergelijke onafhankelijk ontwikkelde computerbronnen compatibel maken.
In dit artikel wordt de basisinformatie over een gedistribueerd informatiesysteem beschouwd: de voorwaarden voor de ontwikkeling ervan, hulpmiddelen voor het werken met gegevens worden beschreven, het concept van een gedistribueerde database, evenals de typen en basisprincipes ervan. Het derde hoofdstuk geeft voorbeelden van gedistribueerde informatiesystemen, zoals: - Informix On-Line van Informix Software; - Ingres Intelligent Database van Ingres Corp; - Oracle (versie 7) van Oracle Corp; - Sybase System 10 van Sybase Inc.
Het doel van het onderzoek is om de theoretische grondslagen van gedistribueerde informatiesystemen te bestuderen, evenals de vorming van kennis over de principes van de werking ervan.
Deze distributie van gegevens maakt het bijvoorbeeld mogelijk om in een netwerkknooppunt de gegevens op te slaan die het meest worden gebruikt in dit knooppunt. Deze aanpak maakt het gemakkelijker en sneller om met deze gegevens te werken en laat de mogelijkheid om met de rest van de databasegegevens te werken.

1 CONCEPT VAN GEDISTRIBUEERDE IC
1.1. Vereisten voor het maken van gedistribueerde IS

Vanaf het allereerste begin van de ontwikkeling van computertechnologie werden twee hoofdrichtingen voor het gebruik ervan gevormd. De eerste richting is het gebruik van computertechnologie om numerieke berekeningen uit te voeren die te lang duren of zelfs onmogelijk zijn om handmatig uit te voeren. De opkomst van deze richting droeg bij aan de intensivering van methoden voor de numerieke oplossing van complexe wiskundige problemen, de ontwikkeling van een klasse programmeertalen gericht op het gemakkelijk schrijven van numerieke algoritmen, de vorming van feedback met de ontwikkelaars van nieuwe computerarchitecturen .
De tweede richting is het gebruik van computertechnologie in automatische of geautomatiseerde informatiesystemen. Gewoonlijk zijn de hoeveelheden informatie waarmee dergelijke systemen te maken hebben vrij groot en heeft de informatie zelf een vrij complexe structuur. Een van de natuurlijke vereisten voor dergelijke systemen is de gemiddelde snelheid van handelen en de veiligheid van informatie.
Maar omdat informatiesystemen complexe gegevensstructuren vereisen, zijn deze afzonderlijke aanvullende gegevensbeheertools een essentieel onderdeel van informatiesystemen geweest en zijn ze praktisch herhaald van het ene systeem naar het andere. De wens om het gemeenschappelijke deel van informatiesystemen dat verantwoordelijk is voor het beheer van complexe gestructureerde gegevens te isoleren en te veralgemenen, was blijkbaar de eerste stimulans voor het creëren van verschillende beheersystemen.
Het werd al snel duidelijk dat het onmogelijk was om rond te komen met een gemeenschappelijke bibliotheek van programma's die complexere methoden zouden implementeren voor het opslaan van gegevens over een standaard basisbestandssysteem, bijvoorbeeld het opslaan van informatie in meerdere bestanden. Dit alles heeft dus bijgedragen aan het ontstaan ​​van gedistribueerde informatiesystemen.
Als het informatiesysteem de consistente opslag van informatie in meerdere bestanden ondersteunt, kunnen we zelfs zeggen dat het de database ondersteunt. Als u met een aanvullend gegevensbeheersysteem met meerdere bestanden kunt werken en hun consistentie kunt waarborgen, kunt u het een databasebeheersysteem noemen. Zelfs de vereiste om consistentie van gegevens in verschillende bestanden te behouden, staat ons niet toe om een ​​bibliotheek met functies te gebruiken: zo'n systeem moet enkele van zijn eigen gegevens (metagegevens) en zelfs kennis hebben die de integriteit van de gegevens bepaalt.
Er is een enorme hoeveelheid informatie en computerbronnen klaar voor gebruik in de wereld. Ze zijn op verschillende tijdstippen gemaakt en er zijn verschillende benaderingen gebruikt om ze te ontwikkelen. Bijna altijd vindt u bij het ontwikkelen van een nieuw informatiesysteem kant-en-klare componenten die geschikt zijn voor hun functies.

1.2. Concept van gedistribueerde informatiesystemen

Gewoonlijk wordt een gedistribueerd systeem beschouwd als een systeem waarin meer dan één databaseserver werkt. Dit wordt gebruikt om de belasting van de server te verminderen en de werking van geografisch afgelegen afdelingen te garanderen. Verschillende complexiteit van creatie, wijziging, onderhoud, integratie met andere systemen maakt het mogelijk om IS op te delen in klassen van kleine, middelgrote en grote gedistribueerde systemen. Kleine IC's hebben een korte levenscyclus (LC), een oriëntatie op massagebruik, een lage prijs, de onmogelijkheid van modificatie zonder de deelname van ontwikkelaars, waarbij voornamelijk gebruik wordt gemaakt van desktopdatabasebeheersystemen (DBMS), homogene hardware en software die niet is beveiligd middelen. IS's van grote bedrijven, systemen op federaal niveau en andere hebben een lange levenscyclus, migratie van legacy-systemen, een verscheidenheid aan hardware en software, de schaal en complexiteit van de taken die moeten worden opgelost, de kruising van vele vakgebieden, analytische gegevensverwerking, territoriale distributie van componenten.
De functies van dergelijke IS's moeten in de eerste plaats het werken met gedistribueerde gegevens omvatten die zich op verschillende fysieke servers, verschillende hardware- en softwareplatforms bevinden en in verschillende interne formaten worden opgeslagen. In dit geval moet het systeem volledige informatie over zichzelf en al zijn middelen verschaffen, gemakkelijk uitbreidbaar zijn, gebaseerd zijn op open standaarden en protocollen en de mogelijkheid bieden om zijn middelen te integreren met de middelen van andere IS's. Voor gebruikers moet het systeem gebruikers verschillende niveaus van privileges bieden en eenvoudige interfaces bieden voor toegang tot informatie.
Gegevens uit heterogene systemen worden meestal gecombineerd tot logische groepen, waaraan verzoeken worden geadresseerd. Een abstract zoeksysteem gaat ervan uit dat het systeem niet werkt met een specifieke zoeksyntaxis, maar met zijn logische essentie gebaseerd op abstracte attributen.
Bij het bouwen van gedistribueerde IS's worden in de regel twee basisarchitecturen gebruikt: Client / Server en Internet Intranet.
Client/Server enterprise IC's bieden klanten een breed scala aan applicaties en ontwikkelingstools die gericht zijn op het maximaliseren van de rekenkracht van clientwerkstations. Serverbronnen worden voornamelijk gebruikt voor het opslaan en uitwisselen van documenten, maar ook voor toegang tot de externe omgeving. Deze architectuur zorgt voor een betere bescherming van de serverkant van applicaties, terwijl applicaties andere serverapplicaties rechtstreeks kunnen adresseren of verzoeken ernaar kunnen routeren. Frequente clientoproepen naar de server verslechteren echter de netwerkprestaties. We hebben te maken met beveiligingsproblemen op het netwerk, omdat applicaties en gegevens over verschillende clients worden verdeeld. Het gedistribueerde karakter van het systeemontwerp maakt het moeilijk te configureren en te onderhouden.
IS gebaseerd op internet Intranet is gebaseerd op het principe van "open architectuur". De IS-software wordt geïmplementeerd in de vorm van applets of servlets (programma's in de JAVA-taal) of in de vorm van cgi-modules (programma's in Perl of C). De IS van deze architectuur omvat Web-yinh \, geïmplementeerd met behulp van CORBA Enterprise JavaBeans-technologieën, ActiveX 1X "ОМ, meerlaagse applicaties op basis van Java en XML, .Net-concept met XML, waarbij de uitwisseling tussen verschillende servers (datawarehouses, zakelijke applicaties, servers voor mobiele clients en meer) wordt geproduceerd met architectuurneutrale XML.
Onder een gedistribueerde infobase wordt verstaan ​​een onbeperkt aantal databases die op afstand van elkaar verwijderd zijn en een aantal gemeenschappelijke kenmerken hebben:
- functioneren volgens uniforme regels die centraal zijn vastgelegd voor alle databases die zijn opgenomen in de gedistribueerde informatiebank;
- gegevensuitwisseling verloopt volgens de regels, ook centraal vastgelegd.
De organisatie van een gedistribueerde basis is noodzakelijk voor bedrijven die verschillende soorten activiteiten uitvoeren, als het in hun dagelijkse werk nodig is om de volgende taken op te lossen:
- de noodzaak om snel informatie te verkrijgen uit de databases van op afstand gelegen onderverdelingen (of filialen);
- de noodzaak om informatie uit de databases van juridische entiteiten die zijn opgenomen in de structuur van de onderneming te consolideren in één database voor latere analyse van gegevens en het verkrijgen van rapporten uit één database, zowel voor de onderneming als geheel als voor elke juridische entiteit afzonderlijk;
- de noodzaak om een ​​gecentraliseerde wijziging door te voeren in de structuur en regels voor de werking van databases voor de werking van alle op afstand gelegen onderverdelingen (filialen) en rechtspersonen (met de onmogelijkheid om bepaalde regels rechtstreeks in een onderafdeling op afstand te wijzigen);
- de noodzaak om wijzigingen in gegevens in op afstand gelegen afdelingen van het bedrijf (filialen) te beperken en te controleren.

1.3. Hulpprogramma's voor gedistribueerde gegevens

Bij het kiezen van een gedistribueerd IC moet u allereerst letten op welke besturingssystemen en netwerkprotocollen het ondersteunt. Niet minder belangrijk is echter welke methoden voor gegevensdistributie erin worden geïmplementeerd.
1) fragmentatie en duplicatie
Een manier om tabellen gedistribueerd op te slaan is fragmentatie. De tabel kan worden opgesplitst in delen die in verschillende knooppunten worden geplaatst. Een andere manier om gegevens te verspreiden is door middel van duplicatie (replicatie). U kunt duplicaten van de gehele database of delen ervan maken en deze duplicaten in de knooppunten plaatsen. Met beide methoden kunt u gegevens opslaan in precies het knooppunt waar ze het vaakst worden gebruikt. Dit minimaliseert de kosten van gegevensoverdracht via het netwerk en vermindert het gebruik van processors en andere bronnen van andere knooppunten. Met deze architectuur van de applicatiedatabase wordt gegevensoverdracht over het netwerk vrij zelden uitgevoerd.
2) Gegevenswoordenboeken en mappen
Zodra de gegevens over verschillende knooppunten op het netwerk zijn verdeeld, is het belangrijk om die gegevens te vinden en te gebruiken. Globale gegevenswoordenboeken en -mappen worden gebruikt om gegevens te lokaliseren en naar het gewenste formaat te converteren. Het woordenboek slaat informatie op over gegevens, het gebruik ervan, toegangsrechten voor gegevens en toepassingen. Gegevensdirectory's worden gebruikt om te bepalen waar gegevens worden opgeslagen en hoe deze kunnen worden opgehaald. Woordenboeken en mappen kunnen globaal en lokaal zijn
3) Vastleggen van wijzigingen in twee fasen
Methoden voor gegevensdistributie zijn natuurlijk erg belangrijk, maar het hart van moderne gedistribueerde DBMS'en is het tweefasige commit-protocol. Dit protocol beheert de uitvoering van transacties die de gegevens van meerdere knooppunten wijzigen. Het belangrijkste idee van een tweefasige commit is als volgt: het is onaanvaardbaar dat een transactie die gegevens in verschillende knooppunten wijzigt, in sommige knooppunten wordt uitgevoerd en niet in andere knooppunten. De transactie moet ofwel slagen in alle knooppunten of mislukken in een van de knooppunten.
4) Zorgen voor integriteit
Een belangrijk kenmerk van een gedistribueerd IS is hoe het de referentiële integriteit tussen de gegevens van de hoofdtabel en de gegevens van de bijbehorende tabellen handhaaft. Laten we eens kijken naar een voorbeeld van referentiële integriteit. Stel dat er drie tabellen zijn in een gedistribueerde database:
- een tabel met informatie over de kinderen van medewerkers;
- een tabel met informatie over de salarissen van medewerkers voor het jaar;
- een tabel met informatie over de door de medewerker uitgevoerde onderwerpen.
Al deze tabellen bevatten de kolom "Naam van de werknemer". De regels voor het waarborgen van referentiële integriteit vereisen dat wanneer de waarden van de kolom "naam van de werknemer" in één tabel veranderen, de waarden van deze kolom in andere tabellen automatisch worden aangepast. Er zijn 2 verschillende methoden die worden gebruikt om referentiële integriteit af te dwingen: triggers en ANSI-declaratieve integriteitsbeperkingen.

2. GEDISTRIBUEERDE DATABANKEN
2.1. Basisprincipes

Gedistribueerde databases (RDB) - een reeks logisch onderling verbonden databases gedistribueerd in een computernetwerk.
RDB bestaat uit een set knooppunten die zijn verbonden door een communicatienetwerk, waarin:
a) elk knooppunt is op zich een volwaardig DBMS;
b) de knooppunten werken op een zodanige manier met elkaar samen dat de gebruiker van elk van hen toegang heeft tot alle gegevens op het netwerk alsof ze zich op zijn eigen knooppunt bevinden.
Elk knooppunt is zelf een databasesysteem. Elke gebruiker kan bewerkingen uitvoeren op gegevens op zijn lokale knooppunt op dezelfde manier alsof dit knooppunt helemaal geen deel uitmaakt van een gedistribueerd systeem. Een gedistribueerd databasesysteem kan worden gezien als een partnerschap tussen afzonderlijke lokale DBMS'en op afzonderlijke lokale knooppunten.
Het fundamentele principe van het maken van gedistribueerde databases ("regel 0"): Voor de gebruiker moet een gedistribueerd systeem er hetzelfde uitzien als een niet-gedistribueerd systeem.
Een grondbeginsel heeft een gevolg van bepaalde aanvullende regels of doelen. Er zijn slechts twaalf van dergelijke doelen:
1. Lokale onafhankelijkheid. Knooppunten in een gedistribueerd systeem moeten onafhankelijk of autonoom zijn. Lokale onafhankelijkheid betekent dat alle bewerkingen op een knooppunt worden beheerd door dat knooppunt.
2. Gebrek aan ondersteuning op de centrale eenheid. Lokale onafhankelijkheid houdt in dat alle knooppunten in een gedistribueerd systeem als gelijk moeten worden behandeld. Daarom zouden er geen oproepen naar het "centrale" of "master" knooppunt moeten zijn om een ​​gecentraliseerde dienst te verkrijgen.
3. Continue werking. Gedistribueerde systemen moeten een hogere mate van betrouwbaarheid en beschikbaarheid bieden.
4. Onafhankelijkheid van locatie. Gebruikers hoeven niet precies te weten waar de gegevens fysiek zijn opgeslagen en moeten doen alsof alle gegevens op hun eigen lokale site zijn opgeslagen.
5. Onafhankelijkheid van fragmentatie. Het systeem blijft onafhankelijk van fragmentatie als een gegeven variabele-relatie kan worden verdeeld in delen of fragmenten bij het organiseren van de fysieke opslag. Op deze manier kunnen gegevens worden opgeslagen op de plaats waar ze het meest worden gebruikt, waardoor u de meeste bewerkingen kunt lokaliseren en het netwerkverkeer kunt verminderen.
6. Onafhankelijkheid van replicatie. Het systeem ondersteunt gegevensreplicatie als een bepaalde opgeslagen relatievariabele - of, in het algemeen, een bepaald fragment van een bepaalde opgeslagen relatievariabele - kan worden weergegeven door verschillende afzonderlijke kopieën of replica's die op verschillende afzonderlijke knooppunten zijn opgeslagen.
7. Verwerking van gedistribueerde verzoeken. Het komt erop neer dat voor een aanvraag mogelijk toegang tot meerdere knooppunten nodig is. In een dergelijk systeem kunnen er veel manieren zijn om gegevens over te dragen om aan de vraag in kwestie te voldoen.
8. Beheer van gedistribueerde transacties. Er zijn 2 hoofdaspecten van transactiebeheer: herstelbeheer en gelijktijdigheidsbeheer. Met betrekking tot herstelbeheer moet het systeem, om de atomiciteit van een transactie in een gedistribueerde omgeving te garanderen, ervoor zorgen dat de hele set agenten met betrekking tot een bepaalde transactie (een agent is een proces dat voor een bepaalde transactie op een afzonderlijk knooppunt wordt uitgevoerd) ofwel hun resultaten vastgelegd of teruggedraaid. Wat de gelijktijdigheidscontrole betreft, deze is gebaseerd op een blokkeringsmechanisme in de meeste gedistribueerde systemen, net als in niet-gedistribueerde systemen.
enzovoort.................

Architectuur van gedistribueerde informatiesystemen en webapplicaties

Gedistribueerd systeem is een set onafhankelijke computers die aan hun gebruikers worden gepresenteerd als één enkel systeem. Ondanks dat alle computers autonoom zijn, lijken ze voor gebruikers één systeem te zijn.

De belangrijkste kenmerken van gedistribueerde systemen:

1. De verschillen tussen computers en de manieren van communicatie daartussen zijn voor gebruikers verborgen. Hetzelfde geldt voor de externe organisatie van gedistribueerde systemen.

2. Gebruikers en applicaties werken consistent in gedistribueerde systemen, ongeacht waar en wanneer ze communiceren.

Gedistribueerde systemen moeten ook relatief eenvoudig uit te breiden of te schalen zijn. Dit kenmerk is een direct gevolg van de aanwezigheid van onafhankelijke computers, maar geeft tegelijkertijd niet aan hoe deze computers feitelijk tot één systeem zijn gecombineerd.

Om een ​​consistent beeld van het systeem te behouden, omvat de organisatie van gedistribueerde systemen vaak een extra laag software tussen de bovenste laag, die gebruikers en applicaties bevat, en de onderste laag, die bestaat uit besturingssystemen (Figuur 1.11).

Dienovereenkomstig wordt zo'n gedistribueerd systeem gewoonlijk middleware-systeem. Merk op dat de middelste laag is verspreid over meerdere computers.

De kenmerken van het functioneren van gedistribueerde systemen zijn onder meer:

· De aanwezigheid van een groot aantal objecten;

· Latentie van het uitvoeren van query's (dus als lokale oproepen ongeveer een paar honderd nanoseconden vergen, dan hebben query's naar een object in gedistribueerde systemen 0,1 tot 10 ms nodig);

· Sommige objecten kunnen lange tijd niet worden gebruikt;

· Gedistribueerde componenten worden parallel uitgevoerd, wat leidt tot coördinatie van de uitvoering;

· Query's in gedistribueerde systemen hebben een hoge faalkans;

· Verhoogde veiligheidseisen.

Vanwege de verhoogde latentie moeten interfaces in een gedistribueerd systeem zo worden ontworpen dat de uitvoeringstijd van query's wordt verkort. Dit kan worden bereikt door de circulatiefrequentie te verminderen, evenals door de uitgevoerde functies te vergroten.

Om weigeringen tegen te gaan, moeten clients controleren of de server verzoeken uitvoert. De veiligheid in gedistribueerde toepassingen kan worden verhoogd door communicatiesessies te controleren (authenticatie, autorisatie, gegevenscodering).

De architectuur van webapplicaties (webservices) wordt tegenwoordig veel gebruikt. Een webservice is een applicatie die toegankelijk is via internet. Het levert diensten in een vorm die onafhankelijk is van de serviceprovider door gebruik te maken van een universeel platform en een universeel gegevensformaat (XML). Webservices zijn gebaseerd op standaarden die de formaten en taal van verzoeken definiëren, evenals protocollen om deze services op internet te vinden. Het schema voor toegang tot de database via internet is weergegeven in figuur 1.12.

Figuur 1.12 - Schema van toegang tot de DBMS-server via internet

Momenteel zijn er drie verschillende technologieën die het concept van gedistribueerde objectsystemen ondersteunen: EJB, DCOM CORBA.

Het belangrijkste idee achter de ontwikkeling van EJB-technologie ( Enterprise Java Beans) - om een ​​dergelijke infrastructuur voor componenten te creëren, zodat ze gemakkelijk kunnen worden ingevoegd en verwijderd van servers, waardoor de functionaliteit van de server wordt vergroot of verkleind. EJB's zijn Java-klassen en kunnen op elke EJB-compatibele server draaien, zelfs zonder hercompilatie. De belangrijkste doelen van EJB-technologie zijn:

1. Om het voor ontwikkelaars gemakkelijker te maken om applicaties te maken, waardoor ze niet meer vanaf het begin services zoals transacties, threads, downloads, enz. hoeven te implementeren. Ontwikkelaars kunnen zich concentreren op het beschrijven van de logica van hun applicaties, het verschuiven van de taken van opslag, het overbrengen en beveiligen van gegevens naar een EJB-systeem ...

2. Beschrijf de basisstructuren van een EJB-systeem en de communicatie-interfaces tussen zijn componenten.

3. Om de ontwikkelaar te bevrijden van de implementatie van EJB-objecten vanwege de aanwezigheid van een speciale codegenerator.

Door het gebruikte Java-model is EJB een relatief eenvoudige en snelle manier om gedistribueerde systemen te creëren.

DCOM-technologie ( Gedistribueerd Component Object Model) is een software-architectuur ontwikkeld door Microcoft voor het distribueren van applicaties over meerdere computers in een netwerk. Een softwarecomponent op de ene computer kan DCOM gebruiken om berichten door te geven aan een component op een andere computer. DCOM brengt automatisch een verbinding tot stand, verzendt een bericht en retourneert een antwoord van de externe component. Dankzij het vermogen van DCOM om componenten te binden, heeft Microcoft Windows een aantal extra mogelijkheden kunnen bieden, zoals de implementatie van de Microsoft Transaction Server, die verantwoordelijk is voor het uitvoeren van databasetransacties via internet.

Cursus structuur. Hoorcolleges Gedistribueerde systemen: taken, terminologie, werkingsprincipes. Client-server-architectuur. Typische taken. Toepassingsgebieden. Een voorbeeld van een informatiesysteem (een typische toepassing in een client-server-architectuur). Meerlagige architectuur. Toepassingsgebieden. Een kort overzicht van moderne technologieën. XML, CGI/JSP, Servlets, DCOM, CORBA, RMI (.NET). Gelaagdheid in een gelaagde architectuur (typische architectuur). Thin en Thick Clients. Applicatie server. Database server Migratie van objecten (problemen met de verdeling van rekenbelasting). Systeem implementatie. CORBA basis. CORBA en OOP. Interfacedefinitietaal IDL. IDL toewijzen aan C++. IDL toewijzen aan Java. ORB. Dynamische interactie tussen clients en servers. CORBA-naamgevingsdiensten. Een voorbeeld van een informatiesysteem geïmplementeerd in een multi-tier architectuur.

Cursus structuur. Praktijk Lab 1 Systeem voor het onderhouden van kortingskaarten Benodigde tools: server - Oracle (MSSQL Server 2000 sp3), client - Java (jdk, VisualCafe, MS J++, ...) Lab 2 WMS (Warehouse Management System) Thin client (Web , Handheld, mobiele telefoon,…). Applicatie server. Interactie client-server applicaties. Zakelijke logische server. Problemen met computerbelastingverdeling. Fouttolerantie bieden. Vereiste tools: Server - Oracle (MSSQL Server 2000 sp3), Application / Business Logic - Java (jdk, VisualCafe, MS J++, ...)

Gedistribueerde systemen: Definitie Een gedistribueerd systeem is een verzameling onafhankelijke knooppunten (computers) die voor de gebruiker als een enkele computer verschijnen. een gedistribueerd systeem is een verzameling onafhankelijke computers die zijn verbonden door een netwerk met software die ervoor zorgt dat ze gezamenlijk functioneren.

Gevolgen ... Geen globale tijd - Asynchrone berichtoverdracht - - Beperkte nauwkeurigheid van kloksynchronisatie Geen systeemstatus - Er is geen proces in een gedistribueerd systeem dat de huidige globale status van het systeem kent Gevolg van parallellisme en datatransmissiemechanisme

Gevolgen ... Storingen - Processen draaien autonoom, geïsoleerd - Storingen van individuele processen kunnen onopgemerkt blijven - Individuele processen zijn zich mogelijk niet bewust van een systeembrede storing - Storingen komen vaker voor dan in een gecentraliseerd systeem - Nieuwe oorzaken van storingen (die waren niet in monolithische systemen) - Netwerkstoringen isoleren processen en fragmenteren het systeem

Principes van scheiding Functionele scheiding: nodes voeren verschillende taken uit -Client / Server -Host / Terminal -Gegevensverzameling / gegevensverwerking Oplossing - Creëren van gedeelde diensten Natuurlijke scheiding (bepaald door de taak) -Servicesysteem van een supermarktketen -Collectie-ondersteunend netwerk

Partitioneringsprincipes Load balancing / balancing: een taak toewijzen aan de processor om de algehele systeembelasting te optimaliseren. Vermogensversterking: verschillende knooppunten werken aan dezelfde taak - Gedistribueerde systemen met een set microprocessors, de voeding kan dicht bij een supercomputer zijn -10000 CPU, elk 50 MIPS, samen MIPS -> de opdracht wordt uitgevoerd in nsec -> licht reist 0,6 mm -> elke bestaande chip - meer! het commando wordt uitgevoerd in 0,002 nsec -> licht reist 0,6 mm -> elke bestaande chip - meer! ">

Scheidingsprincipes Fysieke scheiding: het systeem is gebouwd op de aanname dat de knooppunten fysiek gescheiden zijn (vereisten voor betrouwbaarheid, fouttolerantie). Economisch: een set goedkope chips kan betere prijs/prestatieverhoudingen bieden dan mainframe-mainframe: 10 keer sneller, 1000 keer duurder

Bronnen delen Het delen van bronnen is vaak een van de redenen voor het ontwerpen van een gedistribueerd systeem - Verlaagt de kosten (bestands- en printservers) - Het delen van gegevens tussen gebruikers (samenwerken aan een project) Services - Beheer een set bronnen - Lever services aan gebruikers

Delen van bronnen De server wordt gebruikt om diensten te verlenen - Accepteert serviceverzoeken van clients bel de operatie - Ontvang een bericht / antwoord op een bericht Volledige implementatie - externe oproep - Client- en serverrollen veranderen van oproep tot oproep Hetzelfde proces kan een client of Server - De Client / Server-terminologie is van toepassing op processen, niet op knooppunten !!!

Distributie van de applicatie Fragmentatie - opdelen van de applicatie in modules voor distributie Configuratie - Modules aan elkaar koppelen (afhankelijkheden) Plaatsing - modules ontladen naar het doelsysteem - Distributie van rekenmodules tussen knooppunten (statisch of dynamisch)

Heterogeniteit Middleware: middleware-laag — laat heterogene knooppunten communiceren — Definieert een homogeen rekenmodel — Ondersteunt een of meer programmeertalen — Biedt ondersteuning voor gedistribueerde toepassingen Oproepen van externe objecten SQL-oproep op afstand Gedistribueerde transactieverwerking Voorbeelden: CORBA, Java RMI, Microsoft DCOM

Heterogeniteit Mobiele code: de code is ontworpen om tussen knooppunten te migreren -Het is noodzakelijk om hardwareverschillen te overwinnen (verschillende sets instructies) Virtuele machines -De compiler "produceert" bytecode voor VM -VM is geïmplementeerd voor alle hardwareplatforms (Java) Brute kracht methoden -Port de code voor elk platform ...

Beveiligingsscenario 1: toegang tot testresultaten via NFS - Hoe weten we dat de gebruiker een instructeur is met toegang tot de gegevens? -Autorisatiescenario 2: Een creditcardnummer naar een online winkel sturen -Niemand anders dan de ontvanger hoeft de gegevens te lezen -Cryptografie

Schaalbaarheid Fysieke resourcekosten - Groeit naarmate het aantal gebruikers toeneemt - Mag niet sneller groeien dan O (n), waarbij n = het aantal gebruikers Prestatieverlies - Stijgt naarmate de gegevensomvang (en het aantal gebruikers) toeneemt - Zoektijden mogen niet toenemen sneller dan O (log n) waarbij n = gegevensgrootte

Gelijktijdigheid Gelijktijdig beheer - Toegang tot meerdere threads tot een resource Correcte planning van toegang in parallelle threads (eliminatie van wederzijdse uitsluitingen, transacties) - Synchronisatie (semaforen) Veilig, maar verslechtert de prestaties - Gedeelde objecten (resources) moeten correct werken in een omgeving met meerdere threads

Transparantie Toegangstransparantie: toegang tot lokale en externe bronnen met dezelfde oproepen Locatietransparantie: toegang tot bronnen ongeacht hun fysieke locatie Gelijktijdigheidstransparantie: de mogelijkheid voor meerdere processen om parallel met bronnen te werken zonder elkaar te beïnvloeden Transparantie van replicatie: de mogelijkheid om meerdere instanties van dezelfde bron worden gebruikt zonder kennis van de fysieke kenmerken van replicatie. Transparantie over foutafhandeling: het beschermen van softwarecomponenten tegen storingen die optreden in andere softwarecomponenten. Disaster recovery Mobiliteitstransparantie: de mogelijkheid om een ​​applicatie tussen platforms over te dragen zonder deze opnieuw te bewerken. softwaresysteem en de gebruikte algoritmen

Resultaten Gedistribueerd systeem: - Autonome (maar verbonden door een datatransmissiemedium) knooppunten - Interactie door middel van berichtoverdracht Er zijn veel voorbeelden dat gedistribueerde systemen nodig zijn en je moet ze kunnen bouwen Er bestaan ​​gedistribueerde systemen en die moet je kunnen om ze te ontwikkelen en te onderhouden

Elke organisatie ontwikkelt een min of meer belangrijk deel en niet alle inhoud van haar GIS. De behoefte aan gegevens is een stimulans voor gebruikers om op de meest efficiënte en snelste manier nieuwe gegevens te verkrijgen, onder meer door delen van de databases voor hun GIS te kopen van andere GIS-gebruikers. Zo wordt het beheer van GIS-gegevens door meerdere gebruikers uitgevoerd.

Mocht dit werk je niet bevallen, dan staat onderaan de pagina een lijst met gelijkaardige werken. U kunt ook de zoekknop gebruiken

12. GIS - GEDISTRIBUEERD INFORMATIESYSTEEM

12.1. Algemene informatie

De meeste geografische informatiesystemen hebben nu laag- en tabelgegevens van meerdere organisaties. Elke organisatie ontwikkelt een min of meer belangrijk deel, niet de volledige inhoud van zijn GIS. Meestal zijn ten minste enkele gegevenslagen afkomstig van externe bronnen. De behoefte aan gegevens is een stimulans voor gebruikers om op de meest efficiënte en snelste manier nieuwe gegevens te verkrijgen, inclusief het kopen van delen van de databases voor hun GIS van andere GIS-gebruikers. Zo wordt het beheer van GIS-gegevens door meerdere gebruikers uitgevoerd.

12.2. Interactie mogelijkheden

Het gedistribueerde karakter van GIS impliceert ruime mogelijkheden voor interoperabiliteit tussen veel GIS-organisaties en -systemen. Samenwerking en samenwerking tussen gebruikers is erg belangrijk voor GIS.

GIS-gebruikers vertrouwen in hun werk al lang op wederzijds voordelige gegevensuitwisseling en het delen van activiteiten. Een echte weerspiegeling van deze fundamentele behoefte is de voortdurende inspanning om GIS-standaarden te creëren. Naleving van industrienormen en algemene principes van GIS-constructie is van cruciaal belang voor de succesvolle ontwikkeling en wijdverbreide toepassing van deze technologie. GIS moet de belangrijkste standaarden ondersteunen en aanpasbaar zijn als er nieuwe standaarden ontstaan.

12.3. GIS-netwerken

Veel geografische datasets kunnen worden samengesteld en beheerd als een gemeenschappelijke informatiebron en worden gedeeld door de gebruikersgemeenschap. Daarnaast hebben GIS-gebruikers hun eigen visie op hoe populaire datasets via het web kunnen worden uitgewisseld.

Belangrijke websites, genaamd GIS-catalogusportalen, stellen gebruikers in staat zowel hun eigen informatie te uploaden als te zoeken naar beschikbare geografische informatie. Als gevolg hiervan maken GIS-systemen steeds meer verbinding met het World Wide Web en krijgen ze nieuwe mogelijkheden voor de uitwisseling en het gebruik van informatie.

Deze visie heeft de afgelopen tien jaar wortel geschoten in de hoofden van mensen en wordt weerspiegeld in concepten als de National Spatial Data Infrastructure (NSDI) en de Global Spatial Data Infrastructure (GSDI). Deze concepten evolueren voortdurend en worden geleidelijk ingevoerd, niet alleen op nationaal en mondiaal niveau, maar ook op districts- en gemeentelijk niveau. Deze begrippen worden samengevat onder de term Spatial Data Infrastructure (SDI).

Het GIS-netwerk is in wezen een van de methoden voor het introduceren en promoten van SDI-principes. Het brengt veel gebruikerssites samen en vergemakkelijkt de publicatie, het zoeken en het delen van geografische informatie op het World Wide Web.

Geografische kennis is aanvankelijk verspreid en slecht geïntegreerd. Alle informatie die u nodig heeft, bevindt zich zelden in een afzonderlijk exemplaar van een database met een eigen gegevensschema. GIS-gebruikers communiceren met elkaar om de ontbrekende delen van hun GIS-gegevens op te halen. GIS-netwerken maken het voor gebruikers gemakkelijker om verbinding te maken en hun geografische kennis te delen.

Het GIS-netwerk omvat drie belangrijke bouwstenen:

• Metadatacatalogusportals waar gebruikers GIS-informatie kunnen zoeken en vinden op basis van hun behoeften
• GIS-knooppunten waar gebruikers compileren en publicerensets van GIS-informatie vervalsen
• GIS-gebruikers die gepubliceerde gegevens en diensten zoeken, identificeren, openen en gebruiken

12.4. GIS-portalcatalogi

Een belangrijk onderdeel van het GIS-netwerk is de catalogus van het GIS-portaal met een gesystematiseerd register van verschillende opslaglocaties voor data en informatiesets. Sommige GIS-gebruikers treden op als data stewards, ze compileren en publiceren hun datasets om te delen in verschillende organisaties. Zij registreren hun informatiesets in de portaldirectory. Door in deze directory te zoeken, kunnen andere gebruikers de informatiesets die ze nodig hebben, vinden en ernaar verwijzen.

Een GIS-catalogusportaal is een website waar GIS-gebruikers de GIS-informatie kunnen zoeken en vinden die ze nodig hebben. De geboden mogelijkheden zijn afhankelijk van de combinatie van GIS-gegevens, kaart- en metagegevensnetwerkdiensten die worden aangeboden. Periodiek kan de site van het GIS-catalogusportaal een overzicht van de catalogi van de aangesloten deelnemende sites uitvoeren om:publiceren en bijwerken van één centrale GIS-catalogus. Een GIS-catalogus kan dus links bevatten naar gegevensbronnen die zowel op deze site als op andere sites beschikbaar zijn. Aangenomen wordt dat een reeks van dergelijke catalogusknooppunten zal worden gecreëerd en op basis daarvan een gemeenschappelijk netwerk zal worden gevormd - de Spatial Data Infrastructure.

GIS-gegevens en -services worden gedocumenteerd in de vorm van catalogusrecords in de GIS-portalcatalogus, die kan worden gebruikt om kandidaten te zoeken voor gebruik in verschillende GIS-toepassingen.

Een voorbeeld van een GIS-catalogusportaal is het Geospatial One-Stop-portaal van de Amerikaanse overheid, zie www.geodata.gov. Dit portaal stelt overheden van alle niveaus en het grote publiek in staat om gemakkelijker, sneller en goedkoper toegang te krijgen tot geografische informatie.

De architectuur van gedistribueerde systemen en de basisconcepten van gedistribueerde gegevensverwerking ……………………………………………………………… .2

Het concept van open systemen ………………………………………… .12

Voordelen van de ideologie van open systemen ………………………… 17

Open systemen en objectgeoriënteerde benadering ………… 19

Computer(informatie)netwerken ……………………………… 21

Wereldwijde netwerken …………………………………………………… ..24

Lokale netwerken ……………………………………………………… ..27

Multiprocessorcomputers …………………………………… ..31

Interactieprocessen ……………………………………… ..36

1. Architectuur van gedistribueerde systemen en basisconcepten van gedistribueerde gegevensverwerking

Gedistribueerd betekent IS die zich niet in één gecontroleerd gebied, in één object bevinden.

Gedistribueerd informatiesysteem (RIS) - elk informatiesysteem waarmee u de interactie van onafhankelijke, maar onderling verbonden computers kunt organiseren. Deze systemen zijn bedoeld voor de automatisering van dergelijke objecten, die worden gekenmerkt door de territoriale spreiding van punten van herkomst en consumptie van informatie.

In het algemeen verdeeld informatiesysteem (RIS) is een set IP op één hoop gegooid gekoppeld in een enkel systeem met behulp van communicatie subsysteem

Gefocust IK P misschien:

afzonderlijke computers, inclusief personal computers,

computersystemen en -complexen,

lokale netwerken (LAN).

Momenteel praktisch niet gebruikt niet-intelligente abonneestations zonder computers ... Daarom is het legitiem om aan te nemen dat: de kleinste structurele eenheid van RIS is een computer (figuur 1).

Gedistribueerde IS's zijn gebouwd volgens netwerktechnologieën en zijn computernetwerken (VST).

De term "gedistribueerd systeem" verwijst naar een onderling verbonden set stand-alone computers, processen of processors. Computers, processen of processors worden in een gedistribueerd systeem knooppunten genoemd. Indien gedefinieerd als "stand-alone", moeten knooppunten op zijn minst worden uitgerust met een eigen besturingseenheid. Een parallelle computer met één besturingsstroom en meerdere datastromen (SIMD) valt dus niet onder de definitie van een gedistribueerd systeem. Om als "onderling verbonden" te worden gedefinieerd, moeten knooppunten informatie kunnen uitwisselen.

Aangezien processen kunnen fungeren als knooppunten in een systeem, omvat de definitie softwaresystemen die zijn gebouwd als een verzameling van op elkaar inwerkende processen, zelfs als ze op hetzelfde hardwareplatform draaien. In de meeste gevallen zal een gedistribueerd systeem echter op zijn minst meerdere processors bevatten die zijn verbonden door hardware te wisselen.

Het communicatiesubsysteem omvat:

communicatiemodules (KM);

verbindingskanalen;

naven;

poorten (bruggen).

Hoofdfunctie communicatie modules is de verzending van het ontvangen pakket naar een ander CM- of abonneestation in overeenstemming met de transmissieroute. Een mediamodule wordt ook wel een pakketschakelcentrum genoemd.

Rijst. 1. Fragment van een gedistribueerd informatiesysteem

Kanalen van verbinding netwerkelementen combineren in een enkel netwerk, kanalen kunnen verschillende gegevensoverdrachtsnelheden hebben.

Concentrators worden gebruikt om informatie te comprimeren voordat deze via hogesnelheidskanalen wordt verzonden.

Poorten en bruggen worden gebruikt om een ​​netwerk te verbinden met een LAN of om segmenten van wereldwijde netwerken te verbinden. Bruggen verbinden netwerksegmenten met dezelfde netwerkprotocollen.

In elke RIS zijn, in overeenstemming met het functionele doel, drie subsystemen te onderscheiden:

gebruikerssubsysteem;

controle subsysteem;

communicatie subsysteem.

Aangepast of abonnement het subsysteem omvat informatiesystemen van gebruikers (abonnees) en is ontworpen om te voldoen aan de behoeften van gebruikers bij het opslaan, verwerken en ontvangen

Beschikbaarheid controle subsystemen stelt u in staat om alle elementen van de RIS te combineren in één systeem waarin de interactie van de elementen volgens dezelfde regels wordt uitgevoerd. Het subsysteem zorgt voor de interactie van systeemelementen door het verzamelen en analyseren van service-informatie en het beïnvloeden van de elementen om zo optimale voorwaarden te creëren voor het functioneren van het gehele netwerk.

Communicatie subsysteem zorgt voor de overdracht van informatie op het netwerk in het belang van gebruikers en RIS-beheer.

De werking van de RIS kan worden beschouwd als de interactie van processen op afstand via het communicatiesubsysteem.

Computernetwerkprocessen worden gegenereerd door gebruikers (abonnees) en andere processen.

De interactie van processen op afstand is:

bestanden delen,

het doorsturen van berichten per e-mail,

het verzenden van aanvragen voor de uitvoering van programma's en het verkrijgen van resultaten,

toegang tot databases, enz.

Conceptueel gedistribueerde afbeelding datamining impliceert een of ander type organisatie van een communicatienetwerk en gedecentraliseerd indeling van drie categorieën middelen:

hardware computerfaciliteiten en de daadwerkelijke rekenkracht;

databanken;

systeem beheer.

In gedistribueerde informatiesystemen zijn de volgende hoofdfuncties tot op zekere hoogte geïmplementeerd:

Toegang tot bronnen (rekenkracht, programma's, gegevens, enz.) van terminals en van gebruikersprogramma's in de "file-server"-modus;

uitvoering van taken en interactieve communicatie van gebruikers met programma's die op hun verzoek zijn gestart in de "client-server" -modus;

verzameling van statistieken over de werking van het systeem;

het waarborgen van de betrouwbaarheid en overlevingskansen van het systeem als geheel.

Momenteel worden verschillende benaderingen gebruikt om gedistribueerde informatiesystemen te classificeren volgens verschillende criteria.

Volgens de mate van homogeniteit worden ze onderscheiden:

volledig heterogene RIS;

gedeeltelijk heterogene RIS;

homogeen Fig.

Volledig heterogene RIS gekenmerkt door het feit dat ze combineren computer gebaseerd op verschillende architecturen en functioneren NS o besturing van verschillende besturingssystemen (OS ).

Meestal is dit type RIS als communicatiedienst gebruik maken van wereldwijde netwerken gebaseerd op X.25-protocollen, Kader relais , Geldautomaat , internet -technologie.

Gedeeltelijk heterogene RIS bouwen op basis computers van hetzelfde type werkend verschillende besturingssystemen draaien of ze bevatten computersvan verschillende typen die onder hetzelfde besturingssysteem draaien.

Bijvoorbeeld , IBMpc computers worden bestuurd door verschillende besturingssystemen; MEVROUWDOS, besturingssysteem/2, ramen 95, ramenNT.

Homogene gedistribueerde systemen zijn gebouwd op hetzelfde type computerfaciliteiten uitgerust met dezelfde besturingssystemen.

Door architectonische kenmerken zijn er:

Op RIS gebaseerde systemen televerwerking ;

RIS gebaseerd netwerktechnologie .

Onder netwerktechnologie een vorm van computerinteractie wordt verstaan ​​waarin: elk van de processen van een van de machines op eigen initiatief kan een logische verbinding tot stand brengen met elk proces op een andere computer .

In tegenstelling tot dergelijke systemen RIJST gebaseerd teleprocessing systemen niet zwaarlijvig Bak complete, symmetrische en onafhankelijke interactie van processen.

Door de mate van distributie vanuit het oogpunt van de gebruiker zijn RIS onderverdeeld in: 2 groepen:

regionaal en lokaal.

Regionale RIS omvat gedistribueerde configuraties, ha gekenmerkt door de volgende hoofdparameters: :

Onbeperkte geografische spreiding;

De aanwezigheid van bepaalde routeringsmechanismen;

Elke twee knooppunten zijn verbonden door hun eigen kanaal en er is geen probleem met de scheiding ervan;

Breed scala aan transmissiesnelheden - 10 3 ... 10 8 bit / s;

Willekeurige topologie.

Ze kunnen worden onderverdeeld in verschillende manieren om interactie te organiseren. tussen computers:

kanaal schakelen;

wisselen van berichten;

Pakket wisselen;

frame wisselen - Kaderrelais;

cel schakelen - Geldautomaat-technologie.

Lokale RIS zijn gebaseerd op lokale netwerken met de volgende eigenschappen kenmerken:

kleine geografische spreiding;

het gebruik van één enkel communicatiemedium en dus de fysieke volledige connectiviteit van alle netwerkknooppunten, wat leidt tot de vervanging van routering door adressering;

hoge en zeer hoge wisselkoersen - 10 7 ... 10 9 bit / s;

toepassing van speciale methoden en algoritmen voor toegang tot een enkel medium om een ​​hoge transmissiesnelheid te garanderen en tegelijkertijd het medium te gebruiken door alle knooppunten van de communicatiedienst;

beperkt mogelijke topologieën.

Onder architectuur RIJST de onderlinge relatie begrijpen logisch , fysiek ical en programmatische structuren .

Logische structuur RIJST weerspiegelt samenstelling van netwerkdiensten en communicatie tussen hen (Figuur 2).

In deze structuur informatie computerservice ontworpen om de problemen van netwerkgebruikers op te lossen.

Terminaldienst zorgt voor de interactie van terminals met het netwerk.

Deze dienst omvat:

conversie van formaten en codes,

beheer van verschillende soorten terminals,

verwerking van procedures voor informatie-uitwisseling tussen terminals en het netwerk, enz.

Trance kleermaker service ontworpen om alle problemen op te lossen die verband houden met: verzending van berichten op het netwerk.

Zij rijdt:

routes,

stromen en gegevens,

ontleding van berichten in pakketten en een aantal andere functies.

Front-end service lost problemen op zorgen voor interacties van verschillende soorten computers, functioneren met verschillende besturingssystemen met verschillende architecturen, woordlengtes, formaten voor gegevenspresentatie, enz.

Daarnaast, beheerservice interfaces voert de interactie uit van computers die deel uitmaken van verschillende netwerken.

Administratieve Dienst

beheert het netwerk,

implementeert herconfiguratie- en herstelprocedures,

verzamelt statistieken over het functioneren van het netwerk,

voert netwerktesten uit.

De gegeven volledige samenstelling van elementen van de logische structuur is niet verplicht voor alle reële systemen..

Dus, in homogene netwerken er is geen noodzaak voor onder gezichtsservice , v eenvoudigste netwerken mag afwezig zijn administratief onderhoud enzovoort.

Informatie en informatica (ICS) en terminaldienst formulier abonnementsdienst .

Koppel en transportdienst formulier communicatie onnuyu-service.

Het volgt dat administratieve dienst geen rechtstreekse functies uitvoert met betrekking tot netwerkdiensten voor gebruikers, en kan zelf als een onderhoudsmechanisme worden beschouwd het netwerk .

Verdeling van elementen logische structuur op verschillende computers vraagt fysieke structuur RIJST (afb. 3).

De elementen van zo'n structuur zijn computers die met elkaar en met terminals.

Afhankelijk van de implementatie in de computer van een bepaalde netwerkdienst zou binnen zijn fysieke structuur kunnen onderscheiden worden:

1 - hoofdcomputers;

2 - communicatiecomputers;

3 - interfacecomputers;

4 - terminalcomputers;

5 - administratieve computers.

Op één computer kunnen meerdere services worden geïmplementeerd.

Programma structuur RIS weerspiegelt de samenstelling van de componenten van het netwerk software (software) en communicatie daartussen .

Het is duidelijk dat samenstelling netwerksoftware wordt gedefinieerd door een logische structuur, dat wil zeggen, de functies die door zijn diensten worden uitgevoerd,

Tegelijkertijd verbindingen tussen softwarecomponenten zijn grotendeels afhankelijk van de fysieke structuur.

De complexiteit van de taken die door de netwerksoftware van een gedistribueerd informatiesysteem worden uitgevoerd, vereist dat de netwerksoftware op een zeer gestructureerde manier wordt ontwikkeld. Tegenwoordig is netwerksoftware altijd georganiseerd als een verzameling modules, die elk zeer specifieke functies vervullen en gebaseerd zijn op de diensten die door andere modules worden aangeboden. In genetwerkte organisaties is er altijd een strikte hiërarchie tussen deze modules, omdat elke module uitsluitend gebruik maakt van de diensten van de vorige module. Modules met de naam niveaus in het kader van netwerkimplementatie.

Netwerksoftware Het heeft hiërarchische organisatie met meerdere niveaus die obus gevangen door twee factoren:

de noodzaak om de kosten van het wijzigen van netwerksoftware te minimaliseren bij het wijzigen van de samenstelling van de gebruikte apparatuur;

eventuele wijzigingen die aan het netwerk worden aangebracht, mogen niet worden weerspiegeld in gebruikersprogramma's die gebruikmaken van netwerkmogelijkheden.

Voor een hiërarchische organisatie is het noodzakelijk duidelijke beschrijving interfaces en protocollen, d.w.z. interactie regels:

programma's die op één computer worden uitgevoerd en zich op verschillende niveaus bevinden,

en programma's op hetzelfde niveau, maar op verschillende computers.

De wens om een ​​enkele, universele en open voor veranderingen in de logische en fysieke structuren van de netwerkarchitectuur te creëren leidde tot: standaard- het instellen van de niveaus van de hiërarchie van de software van computernetwerken.