Лассификация информационных систем

Классификация информационных систем

 

Под информационной системой будем понимать автоматизированную систему коллективного  пользования, состоящую из двух и  более процессоров обработки  данных или ЭВМ и обеспечивающую независимый и одновременный  доступ к своим ресурсам многим пользователям  и предназначенную для организации, хранения, пополнения, поддержки и  представления пользователям информации в соответствии с их запросами. Анализ систем обработки данных и изучение их возможностей позволили классифицировать информационные системы по следующим  признакам:

• методу управления;
• принадлежности;
• режиму работы;
• принципу организации работы;
• структуре;
• способу распределения вычислительных ресурсов;
• типу вычислительной среды;
• количеству ЭВМ;
• производительности;
• функциональному признаку.

По методу управления информационные системы делятся на:

• централизованные;
• децентрализованные;
• смешанные.

Централизованными являются информационные системы, в которых все функции управления техническими средствами информационной системы выполняет одна из ЭВМ.

В децентрализованных функции управления распределены между ЭВМ, входящими в информационную систему. При этом каждая ЭВМ работает автономно и выполняет все необходимые функции по управлению вычислительным процессом, обработкой данных и в случае необходимости по передаче информации или задания другой ЭВМ. Машина сама инициирует такую передачу и управляет ею. Примером таких информационных систем являются сети ЭВМ.

Смешанными являются информационные системы, в которых часть функций управления выполняет главная ЭВМ, а часть распределяется между другими компонентами информационной системы. Такой способ управления часто используется в локальных сетях ЭВМ, где планирование и контроль работы сети, сбор и анализ статистики о ее функционировании берет на себя центр управления сетью (ЦУС), а управление передачей информации между узлами сети, контроль ошибок передачи, управление локальной обработкой данных осуществляется каждой ЭВМ автономно.

По принадлежности информационные системы делятся на:

• ведомственные;
• территориальные.

Ведомственные создаются для обработки данных в интересах отдельного предприятия, организации, министерства. Основной недостаток таких информационных систем – низкая загрузка ЭВМ. Кроме того, создание ведомственной информационной системы приводит к рассредоточению кадров программистов и специалистов по обслуживанию вычислительной техники, к дублированию работ и высокой стоимости обработки данных.

Территориальная информационные системы обеспечивает доступ многих, в том числе и удаленных, абонентов заданного района к ресурсам информационной системы вне зависимости от их ведомственной принадлежности. Примерами являются вычислительные центры (ВЦ) коллективного пользования (ВЦКП) и кустовые ВЦ (КВЦ).

Достоинства территориальных информационных систем по сравнению с ведомственными:

• более высокая загрузка ЭВМ и более низкая (на 20 – 40%) себестоимость обработки информации;
• возможность создания у абонентов ВЦКП автоматизированных систем управления производством на базе недорогих малых ЭВМ; абонентских пунктов, подключенных к ВЦКП через каналы связи;
• сосредоточение специалистов высокой квалификации (математиков, программистов, инженеров по электронике) на ВЦКП и оказание абонентам консультаций по всем вопросам использования вычислительной техники и проектирования АСУ.

По режиму работы различают следующие информационные системы:

• диалоговый;
• «запрос-ответ»;
• пакетный;
• режим реального времени.

Работа  в диалоговом режиме ведется сеансами. Пользователю на все это время отводятся определенные машинные ресурсы процессора, памяти и другие, предоставляется возможность непрерывно воздействовать на процесс обработки задач.

В режиме «запрос-ответ» система настраивается на работу с пользователем только при получении от него запроса, не поддерживая с ним связи в остальное время для выдачи ответа. Всю необходимую информацию о пользователе (имя, координаты его местонахождения и др.) система получает в виде параметров запроса. Ответ пользователь получает через интервал времени, который во многом зависит от приоритета запроса и реальных затрат на его выполнение. Местная и удаленная пакетная обработка с точки зрения ЭВМ является частным случаем режима «запрос-ответ». Введенное в систему задание пакетной обработки операционная система ЭВМ рассматривает как один запрос с достаточно низким приоритетом и большим объемом вычислений.

Информационная  система в рамках диалога должна обеспечивать требуемое время ответа на запрос, в частности, обеспечивать выполнение коротких запросов по редактированию данных, получению справок за 2-5с. Время выполнения более емких запросов в современных информационных системах прямо пропорционально производительности ЭВМ, приоритету запроса и объему операций, требуемых для его выполнения. Непосредственное взаимодействие пользователя с информационной системой одновременно в режимах диалога и «запрос-ответ» обеспечивает как высокую эффективность использования информационной системы, так и максимальную эффективность работы пользователя.

В ночное время часто используют только пакетный режим. Все задания, поступающие в информационную систему, группируются в пакеты и затем по мере освобождения ресурсов памяти, процессора запускаются в ЭВМ на обработку. При пакетном режиме обработки данные в системе накапливаются до тех пор, пока не наступит заданный момент времени или объем данных не превысит некоторый предел. Затем имеющаяся информация обрабатывается несколькими последовательно запускаемыми программами. Пакетный режим обработки данных имеет ряд недостатков. Так, потребитель информации обособлен от процесса ее обработки, что в некоторых ситуациях вызывает у него сомнения в правильности исходных данных и результатов, применяемых алгоритмов. Пакетная система снижает также оперативность принятия решений на управляемом объекте.

При работе информационной системы в режиме реального времени темп инициирования задач и время получения результатов вычислений регламентируются динамическими свойствами управляемого объекта (технологической установки, подвижного объекта). Это означает, что на время решения задач управления налагаются ограничения, определяющие предельное допустимое время ответа для задач.

По принципу организации работы различают:

• информационные системы локальной обработки;
• информационные системы телеобработки;
• информационные системы распределенной обработки.

В информационной системе локальной обработки отсутствует аппаратура передачи данных для связи между отдельными ЭВМ и ЭВМ с терминалами.

К информационной системе с телеобработкой относятся вычислительные системы с терминальной сетью или сетью абонентских пунктов, взаимодействующих с ЭВМ через каналы связи. В таких системах пространственный фактор отражается на методах управления информационной системой и времени обработки данных. Все управление абонентской сетью централизовано и осуществляется с помощью центральной ЭВМ системы. Системы с телеобработкой обеспечивают дистанционное коллективное использование ресурсов ЭВМ.

В настоящее  время осуществляется переход от системной телеобработки к сетевой  телеобработке и сетям ЭВМ  с территориально распределенными  вычислительными, информационными  и связными ресурсами. Информационные системы, использующие сетевую телеобработку или построенные в виде сети ЭВМ, называются распределенными.

По структурному принципу ИВС делятся на:

• вычислительные центры;
• иерархические системы;
• сети ЭВМ.

Вычислительный  центр – это информационная система, состоящая из нескольких ЭВМ, сосредоточенных в одном месте и объединенных организационно и методологически. Под методологическим объединением понимается совокупность следующих факторов: единый принцип управления вычислительными средствами на ВЦ, обмен информацией между ЭВМ на ВЦ, возможность резервирования одного технического средства другим (ЭВМ, ВЗУ, периферийные устройства).

Иерархические информационные системы – это ВЦ с развитой терминальной сетью, сетью персональных ЭВМ и средствами телеобработки данных. Иерархическое построение системы позволяет повышать эффективность ее функционирования и производительность за счет функциональной специализации ЭВМ и более полной их загрузки.

Сеть  ЭВМ представляет собой информационную систему, состоящую из двух или нескольких удаленных друг от друга ЭВМ или вычислительных центров, взаимодействующих с помощью каналов связи. Принято разделять сети ЭВМ на:

• систему обработки данных;
• систему передачи данных.

Система обработки данных – это совокупность ЭВМ, абонентских пунктов, операционной системы сети, функционального программного обеспечения, предназначенных для решения задач абонентов сети.

Система передачи данных – это совокупность каналов связи, центров коммутации, процессоров телеобработки, мультиплексоров передачи данных и программных средств установления и осуществления связи.

По способу распределения вычислительных ресурсов выделяются:

• локальные информационные системы;
• распределенные информационные системы.

Локальная система использует одну ЭВМ, а в распределенной системе организуется взаимодействие нескольких ЭВМ, соединенных между собой каналами связи. Распределенная система представляет собой объединение информационных систем, выполняющих собственные, не зависимые друг от друга функции, с целью коллективного использования информационных фондов и вычислительных ресурсов этих систем. Отдельные информационные системы, как правило, территориально удалены друг от друга.

По типу вычислительной среды информационную систему можно разделить на:   – однородные ИВС;

• неоднородные ИВС.

К однородным относятся информационные системы, в которых все ЭВМ, входящие в состав, являются однотипными.

К неоднородным относятся информационные системы, в состав которых входят ЭВМ различных типов, серий, систем.

По количеству ЭВМ различают:

• одномашинные ИВС;
• многомашинные ИВС.

Как правило, создание информационной системы  начинается с установки одной  ЭВМ. Такой подход целесообразен, так  как при этом требуется меньший  расход на вычислительную технику, небольшой  обслуживающий персонал, простая  организация вычислительного процесса. Переход к многомашинным информационным системам обусловлен следующими основными  факторами:

• необходимостью обеспечить последовательное увеличение мощности информационной системы;
• повышением требований к надежности работы информационной системы и необходимостью организации резервирования оборудования;
• обеспечением специализации отдельных ЭВМ на выполнение определенных функций в составе информационной системы (связная, для организации банка данных, диспетчерская и т.п.).

Естественно, что многомашинные информационные системы требуют больших капитальных  и эксплуатационных затрат, чем одномашинные, и имеют более сложное программное  обеспечение.

Классификация информационных систем по производительности довольно сложна, поскольку нет четких показателей, разделяющих информационные системы по этим признакам. Принято считать, что информационные системы, быстродействие которых:

• менее 1 млн.опер./с, являются малыми;
• от 1 млн. до 10 млн.опер./с – средними;
• от 10 млн. до 100 млн.опер./с – большими;
• свыше 100 млн.опер./с – сверхбольшими.

Однако, учитывая развитие человеко-машинной работы информационной системы, можно  считать, что информационная система, одновременно обслуживающая:

• менее 10 терминалов (пользователей), является малой;
• от 10 до 100 терминалов – средней;
• от 100 до 1000 терминалов – большой;
• свыше 1000 терминалов – сверхбольшой.