Ввит ответы. Экзаменационные билеты ВВИТ ОТВЕТЫ. Что такое информационные технологии. Информатизация и компьютеризация. Направления развития информационных технологий, их особенности
 Скачать 130.68 Kb.
|
|
Файл-серверная архитектура ИС. Особенности, достоинства и недостатки. Увеличение сложности задач, появление персональных компьютеров и локальных вычислительных сетей явились предпосылками появления новой архитектуры файл-сервер. Эта архитектура баз данных с сетевым доступом предполагает назначение одного из компьютеров сети в качестве выделенного сервера, на котором будут храниться файлы базы данных [[6]]. В соответствии с запросами пользователей файлы с файл-сервера передаются на рабочие станции пользователей, где и осуществляется основная часть обработки данных. Центральный сервер выполняет в основном только роль хранилища файлов, не участвуя в обработке самих данных. Файл-сервер — это выделенный сервер, предназначенный для выполнения файловых операций ввода-вывода и хранящий файлы любого типа. Как правило, обладает большим объемом дискового пространства, реализованном для обеспечения бесперебойной работы и повышенной скорости записи и чтения данных. Файл-серверные приложения — приложения, схожие по своей структуре с локальными приложениями и использующие сетевой ресурс для хранения данных в виде отдельных файлов. Функции сервера в таком случае обычно ограничиваются хранением данных (возможно также хранение исполняемых файлов), а обработка данных происходит исключительно на стороне клиента. Количество клиентов ограничено десятками ввиду невозможности одновременного доступа на запись к одному файлу. Однако клиентов может быть в разы больше, если они обращаются к файлам исключительно в режиме чтения. Достоинства: · низкая стоимость разработки; · высокая скорость разработки; · невысокая стоимость обновления и изменения ПО. Недостатки: · рост числа клиентов резко увеличивает объём трафика и нагрузку на сети передачи данных; · высокие затраты на модернизацию и сопровождение сервисов бизнес-логики на каждой клиентской рабочей станции; · низкая надёжность системы. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Билет № 20. Блокчей, алгоритмы консенсуса Блокчейн — это распределенная система, в которой могут находиться тысячи участников. В отличие от обычных распределенных баз данных, в блокчейне почти всегда отсутствует центральный администратор, который конфигурирует узлы сети, поэтому получается, что архитектура блокчейна не просто распределена, но децентрализована. В централизованной структуре один объект имеет власть над всей системой. В большинстве случаев данные органы имеют право вносить изменения по своему усмотрению: не существует какой-либо сложной системы управления для достижения консенсуса между множеством администраторов. В децентрализованной среде совершенно другой механизм работы. Например, если речь идет о распределенной базе данных, то каким образом мы можем получить согласия от всех участников сети, в отношении того, какие данные можно добавить в сеть? Достижение консенсуса в условиях, где стороны не могут доверять друг другу, стало одним из важнейших событий в индустрии, которое подготовило почву для появления блокчейнов. Для блокчейна является актуальной задача распределенного консенсуса. Алгоритм консенсуса — это механизм, с помощью которого пользователи и программы могут координировать свои действия в распределенной сети. Он обеспечивает достижение согласия между всеми участниками сети о текущем состоянии данных. Другими словами, консенсус помогает поддерживать отказоустойчивость системы. Алгоритм консенсуса гарантирует соблюдение правил протокола и достоверность всех транзакций. Другими словами, он отвечает за то, чтобы все ноды (узлы) сети были согласны с добавлением в нее нового блока. Таким образом консенсусный алгоритм поддерживает целостность и безопасность сети. Клиент-серверная двухслойная архитектура ИС (информационная система). Особенности, достоинства и недостатки. Архитектура «Клиент-Сервер» предусматривает разделение процессов предоставление услуг и отправки запросов на них на разных компьютерах в сети, каждый из которых выполняют свои задачи независимо от других. Архитектуру «клиент-сервер» принято разделять на три класса: одно-, двух- и трёхуровневую. Ключевым отличием архитектуры клиент-сервер от архитектуры файл-сервер является абстрагирование от внутреннего представления данных (физической схемы данных). При такой архитектуре клиентские программы манипулируют данными на уровне логической схемы. Для реализации архитектуры клиент-сервер обычно используют многопользовательские СУБД, например, Microsoft SQL Server. Клиент-серверная информационная система состоит из трех основных компонент: программное обеспечение сервера; программное обеспечение конечного пользователя; промежуточное программное обеспечение. Программное обеспечение сервера, кроме управления базами данных обеспечивает обслуживание клиентов. К достоинствам этой архитектуры относятся: · полная поддержка многопользовательской работы; · обеспечение целостности данных; - возможность распределить функции вычислительной системы между несколькими независимыми компьютерами в сети. Двухуровневую архитектуру целесообразно использовать на предприятиях с количеством пользователей несколько десятков, поскольку операционная система сервера при обслуживании большого количества клиентов слишком перегружается управлением многочисленными соединениями с сервером. Недостатками двухуровневой клиент-серверной архитектуры являются: · Бизнес логика приложений осталась в клиентском ПО. При любом изменении алгоритмов, надо обновлять пользовательское ПО на каждом клиенте. · Высокие требования к пропускной способности коммуникационных каналов с сервером, что препятствует использование клиентских станций иначе как в локальной сети. · Слабая защита данных от взлома, в особенности от недобросовестных пользователей системы. · Высокая сложность администрирования и настройки рабочих мест пользователей системы. · Необходимость использовать мощные ПК на клиентских местах. · Высокая сложность разработки системы из-за необходимости выполнять бизнес-логику и обеспечивать пользовательский интерфейс в одной программе. Большинство недостатков 2-х уровневой (классической) архитектуры клиент-сервер проистекают от использования клиентской станции в качестве исполнителя бизнес-логики ИС. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Билет № 21. Программно-конфигурируемые сети. Особенности, связь с виртуализацией сетевых функций. Клиент-серверная трехслойная архитектура ИС. Особенности, достоинства и недостатки. Сходство и различие с мэйнфреймами. Для повышения общей эффективности системы, применяются трехслойные архитектуры "клиент-сервер". В этой архитектуре, кроме клиентской части системы и сервера базы данных, вводится промежуточный сервер приложений Основным отличием является физическое разделение программ, отвечающих за хранение данных (СУБД) от обрабатывающих эти данные программ (сервер приложения (СП). Такое разделение программных компонент позволяет оптимизировать нагрузки как на сетевое, так и на вычислительное оборудование комплекса. Компоненты трехуровневой архитектуры, с точки зрения программного обеспечения реализуют определенные серверы БД, web-серверы и браузеры. Место любого из этих компонентов может занять программное обеспечение любого производителя. Преимущества трёхуровневой архитектуры: -Целостность данных; -Более высокая безопасность, по сравнению с двухуровневой архитектурой; -Защищённость базы данных от несанкционированного проникновения. Ограничения: -Более сложная структура коммуникаций между клиентов и сервером, поскольку в нём также находится middleware. Разница между сервером и мэйнфреймом:
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Билет № 22. Виртуализация сетевых функций. Оркестрация услуг. Связь с программно-конфигурируемыми сетями. Виртуализация сетевых функций (NFV) — это замена аппаратных сетевых устройств виртуальными машинами, на которых под управлением гипервизора выполняются процессы и ПО. Виртуальное устройство является динамическим и простым в изменении, так как это предварительно созданная настраиваемая виртуальная машина. Она может быть одной или несколькими виртуальными машинами, упакованными, обновленными и обслуживаемыми как единица. Вместе с программно-определяемой сетью (SDN) вы получаете гибкость и гибкость, необходимые в современной облачной инфраструктуре. Преимущества NFV. NFV абстрагирует службы связи от выделенного оборудования, такого как маршрутизаторы и брандмауэры. Это значит, что сетевые процессы могут динамически предоставлять новые службы без необходимости в установке нового оборудования. Оркестрация — автоматическое размещение, координация и управление сложными компьютерными системами и службами. Оркестрация описывает то, как сервисы должны взаимодействовать между собой, используя для этого обмен сообщениями, включая бизнес-логику и последовательность действий. Оркестрация подчинена какому-то одному из участников бизнес-процесса. Эффективность и продуктивность оркестрации данных зависит от программного уровня инфраструктуры хранения. Программное обеспечение отвечает за важные аспекты управления данными — защита, минимизация операционных издержек, оптимизация расходов и использование политик. Программно-конфигурируемые сети (ПКС) представляют собой сети, в которых программно разделены управление и коммутация потоков данных, что открывает возможность программного управления пересылкой данных, которое может быть логически и/или физически отделено от физических коммутаторов и маршрутизаторов. Программно-конфигурируемые сети (ПКС) быстро совершенствуются и на данный момент используются некоторыми потребителями, в частности центрами обработки данных (ЦОД). Они обеспечивают весьма значительную экономию капиталовложений за счет замены проприетарных маршрутизаторов на общедоступные коммутаторы и контроллеры; применение абстракций из Computer Science в управлении сетями обеспечивает снижение эксплуатационных расходов с одновременным повышением технических характеристик и улучшением функциональности. Маршрутизаторы, особенности работы Обычно для создания простой локальной сети (компьютерной сети) используется сетевое устройство (маршрутизатор, модем, коммутатор, точка беспроводного доступа...). Маршрутизатор представляет собой сетевое устройство, позволяющее объединять две или более сетей, управлять процессом маршрутизации и передавать пакеты данных. Он используется для обеспечения доступа к сети Интернет или частной компьютерной сети, а дорогие модели обладают ещё более широким функционалом. Маршрутизаторы работают на «сетевом» (третьем) уровне сетевой модели OSI, в отличие от коммутаторов уровня OSI и концентраторов (хабов), которые работают соответственно на втором и первом уровнях модели OSI Основной принцип работы маршрутизатора состоит в назначении и перераспределении потоков данных между абонентскими устройствами и серверными станциями. По умолчанию скорость доступа между разными устройствами делится поровну. В зависимости от области использования роутеры подразделяют на: -Верхние. Это наиболее производительные модели, которые используют крупные корпорации. Маршрутизаторы, имеющие до 50 портов, поддерживают разнообразные интерфейсы и протоколы, в том числе нестандартные. -Средние. Позволяют сформировать небольшие сети для мелких предприятий. Имеют до 3 глобальных и 8 локальных портов. - Нижние. Предназначены для создания подключений в отдельных офисах или дома. Имеют до 2 глобальных и 4 локальных портов. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Билет № 23. Коммутаторы, особенности работы Сетевой коммутатор — это электронный прибор, объединяющий несколько компьютеров и/или других цифровых устройств в локальную сеть и позволяющий им обмениваться данными. Подключать можно стационарные ПК, ноутбуки, серверы, сетевые принтеры, камеры, умные приборы и даже другие коммутаторы. Устройства чаще всего присоединяются за счет витой пары, но иногда используются коаксиальный кабель или оптоволокно. Коммутатор работает на канальном (втором) уровне сетевой модели OSI. Коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Коммутаторы бывают: - управляемые, в которых присутствует система настройки портов. - неуправляемые, которые открывают доступ к информации в единой сети ко всем ее участникам и не позволяют себя настраивать. Параметры: - скорость - РоЕ. Специальный порт, который передает не только данные, но и энергию – и все по одному кабелю - SFP – такое подключение позволяет использовать оптоволокно. - Mpps – определение скорости обслуживания накетов - Размер таблицы – адреса участников сети - тип крепления –напольный, настенный. По режиму работы: - сквозной режим - Коммутатор получает данные, считывает адрес получателя, не проверяет файлы и отправляет их по назначению. Это быстрый режим с минимальным ожиданием. - режим с промежуточным хранением - Коммутатор получает данные, анализирует файлы на предмет ошибок. Проверив файл, он передает его узлу-получателю. Очевидно, что на проверку уходит какое-то время - бесфрагментный или гибридный: Коммутатор получает данные, считывает адрес получателя, проверяет лишь первые 64 байта информации, а затем передает дальше. Область применения: - дома -небольшие компании -умный дом - видеонаблюдение |