автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Методы сопряжения распределенных систем обработки информации

¡~] ¿У Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ

ВСЕСОЮЗНЫЙ ИНСТИТУТ НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

На правах рукописи

ЛАШКАРЕЕ ЮРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

УДК:002.5!65.011.56+681.3.62-52

МЕТОДЫ СОПРЯЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Специальность 05.25.05 - Автоматизированные

информационные системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-1989

Работа выполнена во Всесоюзном научно-техническом информацион ном центре ГКНТ СССР

Научный руководитель - доктор технических наук./ профессор

БУТРИМЕНКО Александр Васильевич

Официальные оппоненты — доктор технических наук* профессор

ЩЕРС Артур Львович/

кандидат физико-математических наук ХИСАМУТДИНОВ Вильям Ризатдинович

Ведущая организация - Московский энергетический институт (МЭИ)

Запита состоится 26 апреля 1989 г. в 10 часов на заседании Специализированного совета Д.003.02.01 при Всесоюзном институте научной и технической информации по адресу: 125219/ Москва, ул. Усиевича/ д. 20-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИНИТИ.

Автореферат разослан ■М- марта 1989 г.

Ученый секретарь Специализированного совета/ доктор технических наук

Петрова Лидия Андреевн.

ерТАЦКК| ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных условиях' научно-технический прогресс во все большей степени зависит от оперативности и качества информационного обслуживания, от осведомленности инженеров и исследователей о новейших достижениях науки и техники. Важным средством в привлечении всего потенциала знаний к решению конкретных научных и производственных задач являются автоматизированные информационные системы (АИС) и сети/ объединяющие и использу-ощие наиболее прогрессивные методы и средства вычислительной техники (ВТ), информатики и техники связи Широкое внедрение автоматизации и сетевых технологий во все процессы сбора/ накопления/ «ранения и распространения научно-технической информации (НТИ) становится одним из основных факторов повышения эффективности государственных и международных систем НТИ.

Оказавшийся наиболее органичным для АИС и сетей принцип рас— 1ределения информации и вычислительных ресурсов определилвкачест-ге первоочередной и наиболее актуальной задачу сопряжения распре-1еленных систем обработки информации/ при этом методы и средства »ппаратной совместимости на сегодняшний день разработаны и применится более успешно/ чем обеспечение программной совместимости. 1,ентр тяжести разработок методов и средств сопряжения переместил-:я/ таким образом/ в область программного обеспечения И/ в част— (ости/ в область реализации эффективных протоколов как совокуп— (ости правил взаимодействия различных информационно-вычислительных систем и сетей.

В общем случае подобная задача может быть решена лишь совместными усилиями ведущих специалистов и коллективов на международной

основе/ как это делается» например« в рамках разработки эталонной модели взаимосоединений открытых систем (БОС) Международной организации по стандартизации (МОС). Имея в виду международные стандарты и рекомендации МОС и других компетентных организаций как методологический ориентир/ при разработке частных методов сопряжения конкретных систем следует учитывать сложившуюся инфраструктуру и технические средства/ характерные для страны внедрения и области применения.

\

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка эффективных способов организации программного обеспечения хостЭВМ и микроЭВМ распределенных систем обработки информации/ позволяющих значительно увеличить пропускную способность систем и число типов терминалов/ обслуживаемых системой.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

-анализ современного состояния проблемы сопряжения распределенных систем обработки информации и выбор наиболее перспективных направлений ее решения;

-разработка методики реализации сопряжения распределенных систем с учетом слабоформализуемых требований к оценке качества программных компонент систем;

—разработка алгоритмического языка/ позволяющего автоматизировать с помощь» ЭВМ анализ моделей программных компонент распределенных систем И/ тем самым/ повысить эффективность оценки альтернативных вариантов этих компонент;

-разработка наглядного метода контроля функционирования распределенных систем;

-разработка эффективного способа организации программного

обеспечения микроЭВМ/ обеспечивающего подключение к различным системам >

-разработка эффективного способа организации программного обеспечения хостЭВМ/ значительно повышавшего пропускную; способность распределенной системы;

-разработка способа выполнения информационных услуг< заключающегося в переадресации компонент запроса из одной распределенной системы в другую;

-разработка принципа организации программного обеспечения/ реализующего режим централизованного ведения программных средств оикроЭВМ.

Основные методы исследований. Для решения поставленных задач чспользуютея методы теории сетей Петри < а также элементы теории вероятностей и теории алгоритмических языков.

Научная новизна работы.

1.Разработан специализированный алгоритмический язык/ исполь-!ованный для исследования моделей программных компонент и выбора IX наиболее удачных вариантов.

2.Разработан наглядный метод контроля функционирования распре-[еленных систем/ основанный на непрерывном отображении состояний :истем.

3.Предложен метод организации программного обеспечения икроЭВМ/ реализующий в прозрачном для пользователей режиме под-лючение и: различным системам.

• 4.Разработан принцип организации программного обеспечения остЗВМ/ позволяющей значительно расширить число пользователей истем благодаря применению различных типов терминалов.

5.Предложен способ распределенного выполнения информационной слуги/ заключающийся в переадресации компонент запроса в другие истемы.

6. Реализован режим централизованного ведения программных средств ммкроЗВМ в сетевой среде АИСТ.

Практическая ценность. Разработанные в диссертации методы/ принципы и рекомендации позволяют осуществить высокоэффективное сопряжение распределенных систем обработки информации/ использующих разнородную низкоскоростную среду передачи данных с коммутацией каналов и распределенное программное обеспечение/ с учетом необходимости обслуживания широкого круга пользователей с различными / плохо формализуемыми требованиями к системе.

Реализация и внедрение результатов работы. Разработанные методы/ принципы построения и практические рекомендации по их использованию внедрены в автоматизированной информационной сети телеобработки ВНТИЦентра. Первая и вторая очереди сети сданы в промышленную эксплуатацию межведомственным комиссиям соответственно в 1982 и 1984 годах. Фактический экономический эффект от внедрения составляет 46 тысяч рублей в год.

Кроме того/ в соответствии с заданием 01.02.АЛ "Усовершенствовать и ввести в эксплуатацию абонентскую сеть пользователей баз данных по телеграфной сети передачи данных ПД-200" программы 0.80.18 "Создать государственную автоматизированную систему научно-технической информации" на 1986-1990 годы/ результаты работы внедрены при создании центра телеобработки данных информационной сети пользователей распределенного общесоюзного банка данных "Производственный опыт" в Волгоградском межотраслевом территориальном центре научно-технической информации. Система сдана в промышленную эксплуатацию в 1987 году. Ожидаемый экономический эффект составит 73 тысячи рублей в год.

Реализация научных положений диссертационной работы при создании программно-технического комплекса абонентского пункта системы

\ИСТ была отмечена двумя серебряными и одной золотой медаль» ВДНХ ;ССР. Кроме того/ программно-технический комплекс системы демонс--рировался на совместной советско-венгерской выставке "Аетомати-!ация в информации"/ проведенной в Г.Будапеште в 1986 р., а также |а советской выставке "Научно-техническая информация в СССР"/ |роееденной в СФРЮ е 1988 г.

Апробация работы, Основные результаты диссертационной работы вкладывались и обсуждались на:

-второй научно-технической конференции молодых специалистов НТИЦентра. М., 1978 г.

-IX Всесоюзном научном семинаре по системным исследованиям АСНТИ "Вопросы разработки основных проектных решений сети авто-атизированных центров научно-технической информации". М. / 1979

-XIV Всесоюзном научном семинаре "Системные исследования АСНТИ. Проблемы повышения эффективности и качества функциониро-зния АСНТИ". М., 1983 г.

-Всесоюзном совещании "Совершенствование системы государствен-эй регистрации НИР и ОКР. Использование фондов ВНТИЦентра". М./ ?82 г.

-Всесоюзном семинаре "Технология разработки и эксплуатации выделительных систем с телеобработкой данных". М.< 1987 г.

-межотраслевой научной конференции "Проблемы автоматизирован->й обработки научно—технической информации". М./ 1983 г.

-советско-югославском семинаре "Современная информационная ■хнология обработки и распространения научно-техническом инфор-щии". М., ВИНИТИ/ 1988 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных ра-•т.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения» четырех глав и заключения/ изложенных на 135 страницах машинописного текста/ 2? рисунков и 10 таблиц, на 35 страницах/ списка литературы из 89 наименований на 9 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I Во введении обоснована актуальность выбранной темы» сформулированы цель и основные задачи исследования.

Первая глава посвящена обзору методов и средств анализа и исследования программного обеспечения/ реализующего сопряжение в распределенных системах обработки информации/ который позволил обосновать выбор методики решения задачи сопряжения в условиях автоматизированной информационной сети телеобработки (АИСТ) ВНТИЦентра.

На сегодняшний день теория проектирования распределенных систем обработки информации не располагает единым универсальным аппаратом не только разработки программных средств сопряжения распределенных систем/ но и строгой постановки задачи. Поэтому применяется широкий круг различных вероятностно-статистических методов моделирования/ методов теории массового обслуживания/ системного анализа и теории алгоритмических языков/ которые используются для исследования и разработки таких, программных средств. Задача осложняется отсутствием общепринятых научно обоснованных показателей качества ПО и методов их определения.

Интенсивные работы в области сопряжения распределенных систем как в нашей стране/ так и за рубежом связаны с исследованием и проектированием протоколов, созданием основ автоматной теории

1ротоколов/ разработкой новых архитектурных принципов сетевого ТО/ исследованием в области организации параллельных вычислений.

Ограничив присутствующие в названии диссертационной работы по-<ятия распределенности и сопряжения контекстом конкретной сетевой :реды системы АИСТ/ можно сформулировать постановку задачи дис-:ертации как исследование и разработку таких методов организации 1 структуры распределенного программного обеспечения системы МСТ/ которые обеспечили бы возможность сопряжения в единую систему различных терминальных./ сервисных и управляющих средств с юмощью прозрачных для пользователей протоколов.

Анализ специфики предмета исследования и обзор методов фор-нальных описаний позволяют сделать вывод о целесообразности выбора теории сетей Петри как формального аппарата для описания и анализа Г)0 распределенных систем обработки информации. Такой вы-5ор обоснован удобством и наглядностью использования сетей Петри Яля описания параллельных и асинхронных процессов/ характерных яля ПО распределенных систем.

Сети Петри позволяют провести на этапе проектирования моделирование различных вариантов ПО/ предложенных исходя из эвристиче-гких -соображений/ и осуществить выбор наиболее удачных варинтов 5ля дальнейшей реализации.

Важным для данной работы аспектом развития возможностей ис-юльзования сетей Петри является предложенный язык преобразования графического представления сетей Петри в их машиночитаемый эквивалент для последующего расчета и анализа на ЭВМ,

Во второй главе проведено исследование возможностей применения аппарата сетей Петри для формального описания компонент распреде-пенных систем обработки данных.

Путем моделирования компонент систем могут решаться задачи выявления узких мест и ошибок в системах/ замены компонент на более совершенные» анализа аварийных ситуаций/ определения эффективности систем/ а также задачи анализа показателей выполнения компонентами систем своих функций. В работе рассмотрены главным образом программные компоненты распределенных систем.

На конкретных примерах показана возможность эффективного использования сетей Петри для моделирования программных компонент распределенных систем и процессов/ протекающих при взаимодействии этих компонент с вычислительной средой и средой передачи данных. Исследованы такие компоненты систем/ как протоколы передачи данных/ среда передачи данных/ локальные терминальные процессы. Методика моделирования основывается на получении графов достижимых разметок сетей Петри и выявлении с их помощью таких свойств сетей/ как живость/ ограниченность/ безопасность/ наличие тупиковых и повторяющихся разметок.

Сети Петри удобны для моделирования протоколов/ так как последние описывают параллельные процессы в вычислительной среде. В данном случае это процессы передачи и приема сообщений между оконечными устройствами системы/ а также процессы/ происходящие в среде передачи. Разработана модель синхронного протокола для коммутируемых каналов связи/ реализованного в системе АИСТ на основе базисного телекоммуникационного метода доступа операционной системы ЕС ЭВМ. Прием и передача сообщений осуществляются канальными программами/ обращение к которым происходит из программ пользователей на языке ассемблера с помощью макрокоманд READ и WRITE. Анализ модели на ЭВМ показал/ что сеть/ представляющая протокол/ и все ее переходы живы/ тупиковые разметки отсутствуют/ то есть отсутствуют тупиковые состояния протокола. Сеть ограничена и без-

>ласна, что свидетельствует о корректности описания протокола. Доведенный анализ графа достижимых разметок модели протокола передачи позволил провести количественные оценки сложности реализа-.ии и использования протокола/ которые показали эффективность перенесения на протокол функций анализа аварийных ситуаций. Таком юдход обеспечил возможность значительного снижения затрат на |рограммирование с использованием базисного телекоммуникационного 1етода доступа и упрощения структуры программного обеспечения.

При моделировании среды передачи данных между хостЗВМ и або-[ентскими пунктами/ кроме модели/ описывающей идеальное предстае-1ение о среде передачи/ предложен вариант сети/ моделирующий сре-у передачи с искажением данных. Искажения могут прояеллтся в по-ере или изменении данных. Б результате моделирования получены оличественные оценки вероятности появления ошибочных данных/ вязанных с искажением в среде передачи.

Моделирование терминальных процессов с учетом влияния челове-еского фактора на функционирование распределенной системы позво— ило оценить зависимость характеристик системы от действий поль-ователей/ комфортность и функциональность системы. Такие модели али возможность сравнить поведение системы при различной органи— ации коммутации каналов связи и выбрать наиболее удачную органи-ацию. В системе АИСТ реализована такая организация коммутации/ оторая позволяет полностью устранить влияние квалификации опера— opa терминала на время занятости канала связи. Это обеспечивает-я реализацией программно управляемого режима установления и раз-ыва связи с помощью автоматического вызывного устройства терми-ала.

На примере рассмотренных моделей показана близость графических отаций сетей Петри к языку блок-схем/ используемому программис—

тами/ что существенно облегчает применение этих нотаций специалистами/ занятыми непосредственной разработкой программ/ и исключает разрыв/ часто возникающий между формальной моделью и ее конкретной реализацией/ а также дает возможность использовать модель как этап нисходящего структурного программирования.

Проведенное исследование позволило разработать методику применения теории сетей Петри к проектированию программного обеспечения распределенных систем. Отличительной чертой методики является то/ что она охватывает весь цикл выбора наилучшего варианта организации программного обеспечения из числа возможных для реализации/ начиная от исходного описания модели и до автоматизированного просмотра вариантов с целью принятия окончательного решения. Предложенная методика сводится к: выполнению следующих основных этапов I

1.Абстрагирование от конкретных программных объектов и процессов и представление их в терминах теории сетей Петри с использованием понятий "мест" и "переходов" .

2.Построение графических моделей сети Летри< описывающих объекты моделирования.

3.Описание графического представления сетей Петри в машиночитаемой форме с помощ! ч> специализированного алгоритмического языка/ позволяющего автоматизировать анализ сетей Петри на ЭВМ.

4.Анализ и расчет моделей на ЭВМ для определения таких свойств сетей/ как живость/ ограниченность/ безопасность/ наличие тупиковых и повторяющихся разметок.

5.Интерпретация полученных результатов в исходных терминах программных систем.

6.Принятие решения по выбору наилучшего варианта компонент программного обеспечения или системы в целом.

Как известно» одно из затруднений практического применения се-ей Петри к моделированию сложных программных объектов с высоким ■ровней детализации состоит в сложности моделирующих сетей/ срав-1имых по сложности с исходными объектами. Поэтому важным новым ртапом предложенной методики является использование специализиро-:анного алгоритмического языка/ позволяющего автоматизировать |Нализ сетей Петри и» таким образом/ снять одно из важных ограни-ений их применимости/ благодаря возможности машинного расчета и равнения моделей.

Третья глава посвящена разработке рациональных методов органи-ации программного обеспечения при сопряжении распределенных сис— ем. Здесь же приводится описание разработанного специализирован-ого алгоритмического языка.

Анализируются условия использования терминала в распределенной истеме. В качестве основного условия рассматривается программно-ппаратная совместимость терминала с протоколом передачи данных/ еализованном в системе. Удобным средством решения задачи исполь-ования терминала в различных системах является программное обес-ечение терминала/ изменяющее характеристики протокола по требо-анию прикладной программы. К изменяемым характеристикам протоко-а относятся такие свойства как алгоритм подсчета контрольных умм/ количество повторений передачи блоков данных при их искаже— ии/ возможность передачи блока данных несколькими меньшими бло-ами при постоянных искажениях.

В системе АИСТ используются старт-стопный протокол передачи анных на телеграфных сетях ПД-200 и АТ-50 и синхронный протокол а телефонной сети. Программное обеспечение терминалов системы ИСТ должно обеспечивать их работу в данных протоколах.

Вторым важным условием использования терминала в распределенной системе является совместимость терминала с диалоговыми языковыми средствами системы. Диалоговые языки в том или иной мере учитывают технические характеристики терминалов. К таким характеристикам относятся конфигурация периферийных устройств терминала (наличие клавиатуры/ экрана/ печатающего устройства/ дисководов)/ а также технические параметры каждого периферийного устройства (шрифтовый набор клавиатуры и печатающего устройства/ набор символов и графические возможности экрана/ емкость дисководов и тому подобное).

При несовместимости терминала с диалоговым языком системы возникает вопрос выбора места размещения программных доработок/ позволяющих устранить эту несовместимость■ Решению этого вопроса служит моделирование средствами теории сетей Петри различных вариантов размещения с целью выбора наиболее удачного варианта.

Удачным местом для размещения программ/ интерпретирующих диалоговый язык системы для вновь подключаемого терминала/ представляется программный стык между системой телеобработки данных и системой управления базой данных. В Функции новой программной компоненты входит трансляция информационно-поискового языка системы в язык/ ориентированный на новый терминал/ и ретрансляция из второго языка в первый.

При сопряжении систем обеспечивается реализация объединенного спектра услуг систем через терминалы/ работавшие ранее только в одной системе. В системе АИСТ такая задача решалась при сопряжении с автоматизированным банком данных "Производственный опыт" Использование в качестве терминалов микроЗВМ позволяет осуществить подключение к сопрягаемым системам в прозрачном для пользователей режиме. Это достигается разработкой единого для данного

гипэ терминзлэ ДИАЛОГОВОГО ЯЗЫКЗ/ обеспечивающего общение со все-ии сопрягаемыми системами.

Имеются две возможности подключения терминала с: объединенным эесурсам системы. Первая возможность заключается в непосредственен подключении терминала к хостЭВМ/ реализующей требуемую функ-1ию. Вторая возможность предполагает организацию шлюза между деу-чя хостЭБМ при подключении терминала только и: одной из этих ■гостЭВМ. Выбор варианта подключения должен решаться с учетом трагика сети< возможности подключения терминала к системе/ а также илияния модификаций программного обеспечения систем на их характеристики .

Необходимо оценить изменение реальной загрузки систем при подключении новых типов терминалов с учетом максимально допустимой тгрузки. Для системы АИСТ получены предельные оценки количества ¡аналов связи и терминалов: 5 телефонных каналов связи/ 15 кана-юв сети ПД-200/ 100 терминалов. При увеличении числа терминалов >олыие 100/ необходимо увеличивать мощность системы введением до-юлнительных. хостЭВМ.

Моделирование средствами теории сетей Петри позволяет оценить »озможные изменения надежности сопряженных систем по сравнению с 1адежностью отдельно работающих систем.

Сложность анализа графа достижимых разметок возрастает в экс— юненциальной зависимости от количества узлов сети. Для обеспече-1ия возможности удобного преобразования сети Петри в программу/ [ведено расширение сетей. Расширение представляет собой набор ан-ютаций/ обеспечивает сохранение основных результатов теории ерей Петри и названо аннотированными сетями Петри. К аннотациям относятся присвоение имен элементам сети/ присвоение действий подходам сети/ определение условий срабатывания переходов/ а также гведение селектора при срабатывании переходов.

Введенные аннотированные сети послужили основой для построения алгоритмического языка, позволяющего автоматизировать анализ сетей Петри с помощью ЭВМ.

Основной конструкцией языка является оператор ХЕС, задающий условное срабатывание перехода. Например, <Р1>0> <Р2>0> ХЕС Т1

Булевское выражение в этом операторе описывает условие срабатывания перехода Т1. Изменение разметок при срабатывании переходов описывается операторами присвоения типа ! Р1 .= Р1 + 1 .

Комбинация операторов ХЕС и присвоения позволяет описать Функционирование сложных моделей программного обеспечения распределенных систем. В языке предусмотрены средства диагностики и задания режимов функционирования сети.

Предложенный язык использован для анализа альтернативных вариантов построения программ в системе АИСТ.

В рамках решения задачи управления сопрягаемыми системами разработан метод контроля функционирования распределенных систем, основанный на непрерывном отображении состояний систем. Сложность такого контроля связана с тем/ что в распределенных системах протекает множество параллельных процессов« которые требуют анализа со стороны служб управления как по отдельности> так и в совокупности . Традиционная ф.орма представления событий в системе в виде числовой информации является неудобочитаемой для человека.

В системе АИСТ предложена форма представления параллельных процессов в виде диаграммы состояний/ где по оси абсцисс отражено еремя/ а по оси ординат - контролируемые участки программного беспечения/ каждый из которых связан с одним каналом связи. 06-

эаботка информации конкретным участком программного обеспечения этображается буквами/ соответствующими типу обработки. Отсутствие збработи.'и отображается точками. При этом достигается высокая наглядность и точность представления состояний системы за счет на-1рерывности отображений эти;« состояний.

При разработке режима централизованного ведения программного обеспечения микроЭВМ средствами хостЭВМ рассматривалось 3 альтер-(ативных варианта построения программ/ отличающихся друг от друга :пособом инициализации обновления программного обеспечения нчкроЗВМ: средствами хостЭВМ/ автоматически средствами микроЭВМ и >ператором микроЭВМ.

Обработка на ЭВМ моделей каждого из рассматриваемых вариантов юзволила провести анализ их свойств.

Модель/ соответствующая варианту с инициализацией обновления 1рограмм от хостЭВМ/ содержит повторяющиеся и тупиковые разметки. 1одели/ соответствующие вариантам с автоматической инициализацией >бноеления и с инициализацией обновления оператором микроЭВМ, со-[ержат тупиковые разметки. Дальнейшая интерпретация свойств моде-1ей в терминах объектов моделирования (программ) выявила следу-|щие недостатки вариантов программной реализации режима централи-:ованного ведения программного обеспечения микроЭВМ. В варианте с 1нициализаи.ией обновления программ от хостЭВМ неэффективно ис-юльзуются ресурсы хостЭВМ. В варианте с автоматической инициали-ацией обновления невозможно точно планировать поток информационных запросов. В варианте с инициализацией обновления оператором ¡икроЭВМ требуется соблюдение оператором расписания работы в сие-еме.

На данном этапе развития программно—технических средств систе-ы АИСТ наименее значимыми представляются недостатки варианта с

инициализацией обновления программ по требованию оператора микроЭБМ. Дальнейшая реализация и эксплуатация режима подтвердили жизнеспособность Е^ыбранного варианта.

В четвертой главе рассмотрены конкретные особенности реализации программного обеспечения системы АИСТ / обеспечивающего сопряжение в единую систему различных терминальных/ сервисных и управляющих средств.

Система АИСТ разрабатывалась для обслуживания региональных и отраслевых центров научно-технической информации/ а также предприятий и организаций страны в режиме удаленного доступа к информационным ресурсам ВНТИЦентра. Технические средства системы АИСТ состоят из вычислительного комплекса ВНТИЦентра и абонентских пунктов пользователей. В качестве среды передачи используются общегосударственные сети связи: телеграфная сеть передачи данных с коммутацией каналов ПД-200/ абонентская телеграфная сеть АТ-50 и телефонная сеть общего пользования.

База данных системы АИСТ содержит документы трех видов: учетные карты диссертаций/ информационные карты отчетов по научно-исследовательским работам и опытно-конструкторским разработкам/ а таиже учетные карты программных средств. Это так называемые вторичные документы/ которые в сжатой форме отражают содержание больших по объему первоисточников.

Программное обеспечение системы АИСТ является распределенным и размещается на хостЭВМ ВНТИЦентра/ других хостЗВМ и территориально удаленных микроЗВМ пользователей. Состав программной среды системы АИСТ можно представить следующим образом.

/

Предложен подход к разработке программного обеспечения, наганный виртуальным интеллектуальным терминалом системы АИСТ, анный подход охватывает лишь часть широкого круга проблем. объ-циняемых стандартизированным понятием обобщенного виртуального грминала. Реализованное программное обеспечение позволило значи-вльно увеличить количество пользователей системы АИСТ за счет гдключения и: системе наряду с микроЗВМ дешевых терминалов» до— тупных широкому кругу пользователей. Такими терминалами являются елеграфные аппараты.

Ввиду ограниченности на телеграфном аппарате по сравнению с икроЭВМ средств подготовки, отображения и хранения информации, еренос сложного сценария диалога/ реализованного на микроЗВМ/ на елеграфный аппарат невозможен. Поэтому разработан сценарий диа-ога, ориентированный на работу с телеграфным аппаратом.

В Функции виртуального интеллектуального терминала системы ИСТ еходит приведение сценария диалога пользователя простейшего

терминала к сценарии диалога, осуществляемого пользователями микроЗВМ. Программное обеспечения виртуального интеллектуального терминала осуществляет трансляцию информационно-поискового языка, предназначенного для телеграфного аппарата, в язык обмена между хостЗВМ и микроЗВМ, а также обратную трансляцию. Для защиты от ошибок при работе с телеграфным аппаратом предусматривается ввод информации с верификацией.

Для подключения одного и того же терминала к системам, использующим различные протоколы передачи данных, в системе АИСТ разработано программное обеспечение, реализующее несколько протоколов. Это программное обеспечение для микроЗВМ названо прозрачным протоколом системы ЙИСТ.

Взаимодействие прикладных программ терминала со средой передачи осуществляется через прозрачный протокол, который изменяет свои характеристики в зависимости от того, в какой распределенной -системе происходит в данный момент работа микроЗВМ.

Использование прозрачного протокола в системе АИСТ позволило реализовать в прозрачном для пользователей режиме подключение к различным распределенным системам. Такой подход упрощает адаптацию терминалов к новым системам за счет ускорения разработки прикладных программ терминала, в которых не требуется предусматривать интерфейсов с различными протоколами, а также за счет упрощения для пользователей освоения правил работы в различных системах , связанных единым сценарием диалога.

В структуре программного обеспечения прозрачного протокола можно выделить три уровня. Нижний уровень реализует элемектарные операции приема и передачи символов. Второй уровень представляет собой набор подпрограмм, каждая из которых реализует прием или передачу порции данных в соответствии с конкретным протоколом.

¡ерхний уровень осуществляет преобразование данных/ а также ком-юновку последовательности выполнения подпрограмм второго уровня.

верхнем уровне осуществляется Функция настройки протокола под качество среды передачи.

Рассмотрена возможность сопряжения распределенных систем путем >рганизации шлюза между хостЗВМ/ реализованного в системе АИСТ >ля сопряжения с распределенной системой Волгоградского ЦНТИ. При гаком сопряжении хостЗВМ должна определять в запросах пользовате-1ей компоненты/ относящиеся к другой сопрягаемой системе/ и перервать такие запросы через шлюз.

После обработки запроса каждой системой ответы через шлюз по-гтупамт в хостЗВМ, с которой связан терминал/ и формируется объединенный ответ для пользователя, составленный из ответов, Полуниных в результате обработки запроса различными системами. Таким >бразом реализуется виртуальная информационная услуга, которая не южет быть реализована в рамках одной распределенной системы.

Виртуальная информационная услуга позволяет, при наличие высокоскоростного шлюза, проводить параллельную обработку информационного запроса пользователя различными системами. Этим достигает— :я увеличение производительности сопряженных систем. Кроме того =тановится возможным подключение к ресурсам обеих систем термина-юв, использующих среду передачи, доступную только для одной системы. Например, терминалов, подключенных к одной из хостЗВМ по физическим линиям.

Важным средством реализации сопряжения в системе АИСТ является зежим централизованного ведения программного обеспечения микроЭВМ средствами хостЗВМ. Инициализация обновления программного обеспечения осуществляется оператором микроЗВМ. С этой целью возможен просмотр на экране микроЗВМ каталога библиотеки эталонных про-

граммных модулей/ в котором отмечаются номера версий модулей. Оператор. просматривая каталог/ выявляет модули/ версии которых отличаются от используемых в данной микроЗВМ/ и инициализирует их прием из хостЗВМ.

Для обмена информацией между пользователями системы АИСТ разработан режим электронной почты/ предусматривающий гибкость организации связи/ интеграцию различных услуг и взаимодействие оконечного оборудования различного вида.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.На основании исследования существующих методов формального описания протоколов осуществлен выбор теории сетей Петри для описания структуры программного обеспечения и реализуемых им процессов при решении задачи сопряжения в распределенной системе обработки информации АИСТ.

2.Для сетевой среды АИСТ разработана методика оценки и выбора с помощью теории сетей Петри альтернативных вариантов построения программного обеспечения/ реализующего сопряжение распределенных систем.

3.Предложен язык описания сетей Петри/ позволяющий автоматизировать процесс анализа структуры сетей средствами ЭВМ.

4.Разработан наглядный метод контроля функционирования распределенных систем в режиме промышленной эксплуатации/ основанный на непрерывном отображении состояний систем.

5.Разработан способ организации программного обеспечения

хостЗВМ автоматизированной информационной системы/ обладающий

свойством простоты увеличения типов обслуживаемых абонентских пунктов .'

¿..Разработан способ организации программного обеспеченна 1КроЭВМ, хараткеризующийся прозрачностью для пользователя пропса подключения к различным системам, простотой адаптируемости новым системам, минимизацией объема программного обеспечения.

7.Разработан способ эффективного выполнения информационных уст, заключающийся в переадресации компонент запроса пользователя >едствами хостЗВМ в другие автоматизированные информационные 1стемы.

8.Реализован режим централизованного ведения программного 'еспечения микроЗБМ, являющихся терминалами системы АИСТ.

Основное содержание диссертации отражено в работах:

1. Айламазян А.К., Лашкарев Ю.Е., Янкелевич А.П. Организация пленного доступа к информационным ресурсам ВНТИЦентра. - В сб. »зисов докладов XIV Всесоюзного семинара "Системные исследования КНТИ", М., 1983, с. 114-116.

2. Айпамазян А.К., Лашкарев Ю.Е. Программное обеспечение теле-ийпной подсети САЦНТИ. - В сб. тезисов докладов IX Всесоюзного »минара "Системные исследования ГАСНТИ", М., 1979, с.143-146

3. Лашкарев Ю.Е. Режим электронной почты в автоматизированной чформационной сети телеобработки. - В сб. "Проблемы информацион-их систем", М. , МЦНТИ, 1988,' N 6, в печати

4. Лашкарев Ю.Е. Возможности программного сопряжения распреде-»нных информационных систем. - В сб. "Проблемы информационных 1стем", М., МЦНТИ, 1988, N 7, в печати

5. Лашкарев Ю.Е. Повышение эффективности распределенных систем

»ледоступа на базе микропроцессорных средств производства ВНР. -

сб. статей "Информационные процессы и их автоматизация", М., ЧТИЦентр, 1987, с.85-92

6. Лашкарев (O.E., Пэелое; Л.П. Возможности технической совместимости разнородных автоматизированных сетей. - В сб. тезисов докладов Всесоюзного семинара "Технология разработки и эксплуатации вычислительных систем с телеобработкой данных", М., ISSN 0203-2570/ вып.4, 1987, с.31-32

7. Лашкарев (O.E. / Цветков В.Ф. Использование аддитивного принципа построения систем ввода данных на основе интеллектуальных терминалов. - В сб, тезисов докладов межотраслевых научных конференций/ совещаний, семинаров "Проблемы автоматизированной обработки научно-технической информации", М., ВИМИ, 1983, с.89-91

8. Лашкарев Ю.Е., Янкелевич А.П. Некоторые вопросы оптимизации процесса обмена информацией между хостЗВМ и АП в режиме ретроспективного поиска. — В сб. тезисов докладов XV Всесоюзного семинара "Системные исследования ГАСНТИ", М., 1985, с.40-43

9 . Цветков В . <Ь. , Лашкарев Ю. Е . , Соловей Е. Б . Автоматизированная абонентская сеть передачи данных ВНТИЦентра, использующая телеграфные каналы связи. - В сб. статей "Информационные процессы и их автоматизация", М., ВНТИЦ, 1984, с.103-110

10. Цветков Е.Ф., Лашкарев Ю.Е. Диалоговый пакет прикладных программ COMPLEX зондирующего поиска данных. - В сб. тезисов докладов на Всесоюзном совещании "Совершенствование системы государственной регистрации НИР и ОКР. Использование фондов ВНТИЦентра", М., 1982, с.85-86

Личное участие е работах, написанных в соавторстве!

- в работах, указанных в пунктах 1, 2 и 10 - описание структуры программного обеспечения;

- б работе/ указанной в пункте 6 - все/ кроме постановки зада-технической совместимости;

- в работе/ указанной в пункте 7 - пример использования в сис-ме ввода данных интеллектуального терминала;

- в работе/ указанной в пункте 8 — описание сценария диалога;

- в работе/ указанной в пункте 9 - все/ кроме описания техни-ских средств абонентской сети.