CATEGORII DOCUMENTE |
Comunicare | Marketing | Protectia muncii | Resurse umane |
Sistemul informational al intreprinderii
Este imposibil de a se incerca informatizarea unei intreprinderi ignorand contextul economic al acesteia. O intreprindere este in fapt o organizatie, in care procedeele de toate formele, informatizate sau nu, sunt puse in functiune cu intentia de a se raspunde cu prioritate cerintelor clientilor [79].
Trecerea de la o economie de productie la o economie de piata acentueaza dificultatile intreprinderilor de se adapta acestui nou mediu prin aparitia urmatorilor factori:
cresterea continua a complexitatii produselor, a diversitatii si a calitatii lor, ca si scaderea pretului de vanzare a acestora; acest ultim factor conduce la o concurenta acerba, a produce la timp, de calitate si la un pret mai scazut, ceea ce demonstreaza ostilitatea mediului in care evolueaza intreprinderea de astazi.
cresterea continua a disponibilitatii produselor (termene scurte, fractionarea cererii in timp..) si caracterul lor evolutiv; fereastra de deschidere a pietii s-a redus la 12-18 luni pentru un produs, factori temporari de origine recenta caracterizeaza cel mai bine noul joc al pietii si al stapanirii acestui mediu economic instabil.
In acest context economic instabil, ideea intreprinderii tayloriste este inlocuita de cea a intreprinderii sistem si evolueaza spre cea a intreprinderii extinse.
In literatura exista o multitudine de definitii a notiunii de sistem. Retinem o definitie simpla, comuna numerosilor intervenanti:
Un sistem este un ansamblu de elemente materiale sau nu (oameni, masini, metode, reguli..) in continua interactiune transformand prin procesarea elementelor intrarile in iesiri. Ideea intreprinderii ca un ansamblu de sisteme de informatii ilustreaza banalizarea si utilizarea mijloacelor informatice.
Trebuie subliniat ca exista mai multe maniere de a intelege o intreprindere si anume, urmarind ceea ce se lucreaza, pe cei ce lucreaza, pe cei ce conduc, ce este un client, ce este un furnizor, si, mai general, urmarind rolul pe care trebuie sa-l joace. Obiectivul urmarit consta in construirea unui sistem informational in legatura directa cu necesitatile, nevoile directe ale societatii, corespunzand in acelasi timp cerintelor pietii si clientelei.
Sistemul de informatii prezinta in fapt raportul performantei intreprinderii, reprezentarea strategiei si organizarii sale.
Studiul sistemului informational se plaseaza intr-o strategie de ameliorare globala si durabila a performantelor intreprinderii. In acest context schema generala trebuie sa urmareasca din start o abordare riguroasa si structurata inainte de a se defini o arhitectura informatica finala si o traiectorie optima pentru implementarea acesteia.
Prima parte a studiului consta in stabilirea unui model de referinta care sa ofere garantia acoperii ansamblului de domenii ale intreprinderii, si anume determinarea activitatilor necesare pentru realizarea scopurilor intreprinderii si identificarea proceselor capabile sa ofere garantia acoperii ansamblului de cerinte sau asteptari ale pietii si clientilor, ceea ce conduce la modelul nivelului conceptual al sistemului informational descris la nivelul logic prin arhitectura sa informationala aplicativa.
A doua parte a studiului permite concretizarea drumului de parcurs intre sistemul existent si viitorul sistem. Starea legaturilor intre structuri, proceduri si sistemul informatic permite examinarea acoperirii modelului prin organizare si mijloace informatice. Aceasta cale a permis a se evidentia axele prioritare de actiune intr-o intreprindere, la nivelele organizatoric si structural, care se constituie ca un preambul la punerea in practica a mijloacelor informatice.
Apropierea sistemica de conceptul de intreprindere presupune o buna definire si intelegere a unor termeni ca sistem, analiza sistemica, modelare, obiect, simulare. Aceasta prima etapa presupune a se fixa spiritul si contextul in care trebuie sa se desfasoare studiul acestui proiect. Sistemul este un element identificabil care realizeaza o functie, este dotat cu o structura evoluand in timp si intr-un mediu pentru a se finaliza o cerinta formulata initial. Reprezinta in fapt un ansamblu de elemente in interactiune dinamica, organizate in functie de un scop.
Analiza sistemica consta in a se defini limitele sistemului modelat, a se identifica elementele importante si tipurile de interactiuni intre acestea si a se determina legaturile care le integreaza intr-un tot organizat. Elementele si tipurile de legaturi sunt clasificate si ierarhizate.
Modelarea consta in a se construi o schema completa a relatiilor cauzale intre elementele diferitelor subsisteme.
Simularea studiaza comportamentul in timp al unui sistem. Privind intreprinderea din exterior ca o "cutie neagra" (fig. 1), se observa ca aceasta asigura functia de transformare a resurselor, fluxurile fizice (materii prime si produse) si fluxurile financiare (plata furnizorilor, reglementarile cu clientii).
Fig. 1 Functia de transformare si fluxurile la nivelul intreprinderii
Fig. 2 Subsisteme la nivelul intreprinderii
Intr-o a doua abordare continutul "cutiei" se defineste luandu-se in considerare fluxurile determinate de functiile de productie, memorare si de conducere (fig. 2).
La nivelul sistemului operational se regasesc functiile de transformare ale fluxurilor relative la produse si servicii, specifice activitatii unei intreprinderi, sistemul de decizie contine functiile de conducere si de urmarire a resurselor, de definire a regulilor de transformare si de adaptare la mediu, iar sistemul informational regrupeaza informatiile utilizate atat de functiile de transformare cat si de cele de conducere.
Sistemul informational trateaza fluxurile informationale pe de o parte cu sistemul de decizie si respectiv operational si, pe de alta parte cu mediul inconjurator (fig. 3). Fluxurile de informatii cu polii clienti si furnizori sunt reprezentari ale fluxurilor fizice si financiare tratate de catre sistemul de decizie si sistemul operational (fig. 3).
Fig. 3 Sistemul informational al intreprinderii
Conceptul de sistem informational acopera doua notiuni:
n realitatea intreprinderii in continua transformare, miscare, comunicare si memorare a informatiilor, notiune care apropie sistemul informational de un obiect natural.
n sistemul, obiect artificial, construit de catre om pentru a se reprezenta activitatile, comunicatia si memorarea in organizare.
Sistemul informational odata construit este o parte integranta a organizarii intreprinderii, constituind de fapt suportul performantei acesteia.
Se impun astazi standarde [23/88/126] pentru dezvoltarea unui sistem informational bazate atat pe evolutiile anterioare (baze de date relationale), actuale (modele client/server) sau de perspectiva (sisteme orientate obiect). Problematica sistemului informational al intreprinderii se abordeaza in general din doua puncte de vedere:
n dezvoltarea pe nivele pentru a se formaliza viitorul sistem sub diferitele sale aspecte (contributii la strategia intreprinderii, utilizarea regulilor de gestiune, aspecte organizationale si tehnice). Se utilizeaza tehnicile de modelare (modele conceptuale, modele logice, etc) si separarea activitatilor si datelor care permite o validare a descrierilor de implementare realizate si un dialog intre diferitii participanti la procesul de informatizare a intreprinderii (utilizatori, factori de decizie, organizatori, informaticieni).
n dezvoltarea pe etape (schema directoare, studii prealabile, etc.) vizand ierarhizarea deciziilor necesar a fi luate pe parcursul proiectarii, dezvoltarii si punerii in functiune a noului sistem informational ca si evolutia sa de perspectiva.
Aceasta dubla abordare permite stapanirea riscurilor (costuri, termene, influente asupra personalului) si a efectelor noului sistem asupra intreprinderii (eficacitatea gestionarii, ameliorarea performantelor, cresterea impactului comercial). Se favorizeaza introducerea noilor concepte CIM, a noilor tehnologii (baze de date relationale, retele de comunicatii, etc.), ca si evolutia sistemului informational in functie de schimbarile produse in intreprindere sau in mediul in care aceasta evolueaza.
Nivelele de modelare pentru o intreprindere se pot stabili sesizand ideea ca, modelarea informatiilor vehiculate si tratate de sistemul informational se descompune pe trei nivele (fig. 4):
Fig. 4 Nivelele de modelare ale intreprinderii
n nivelul conceptual: informatiile sunt legate de scopurile finale ale intreprinderii si sunt definite impreuna cu modalitatile de reactie pe care mediul inconjurator le poate solicita intreprinderii; aceasta definitie face abstractie, atat pe cat este posibil, de restrictiile legate de organizare. Acest prim nivel se constituie in descrierea cea mai stabila a sistemului, realizand in fond totul legat de finalitatile intreprinderii care sunt mult mai rar puse in discutie decat modalitatile de functionare.
n nivelul logic sau organizational: informatia necesara unui participant (om sau masina) pentru a putea sa-si indeplineasca propriul rol in cadrul intreprinderii constituie subiectul de reflectie la acest nivel. Acest nivel se descompune in doua vederi, una externa a sistemului de informatii si, una logica de organizare a datelor pentru prelucrare.
n nivelul fizic sau operational; se finalizeaza reprezentarea mijloacelor care trebuie sa fie efectiv puse in functiune pentru a se gestiona datele si a se activa prelucrarile.
Proiectul construirii unui sistem informational se axeaza pe urmatoarele etape principale:
n schema directoare (generala),
n studiul pe domenii de activitate,
n studiul de detaliu si studiul tehnic pe proiecte,
n realizarea, punerea in functiune si evolutia.
Din punct de vedere al schemei directoare se impune o abordare strategica in vederea atingerii obiectivelor strategice pe termen mediu [23/24/83]. In acelasi timp este necesar a se analiza disfunctionalitatile majore care ar putea afecta buna functionare a intreprinderii, analizandu-se atat punctele forte cat si cele mai slabe ale sistemului. Se defineste deasemenea un obiectiv pe termen scurt pentru ameliorarea sistemului existent. Schema directoare strategica vizeaza obiectivele si realizarea consensului pentru modificari pe termen lung, iar schema directoare operationala isi propune definirea metodelor specifice de realizare si de punere in functiune.
Paralel cu lucrarile biroului de proiectare se constituie grupe de lucru specializate pentru atingerea obiectivelor operationale. Sincronismul schimbului de date intre aceste grupe si biroul de studii este responsabilitatea celui care conduce sistemul informational pentru ca lucrarile sa se articuleze de o maniera coerenta cu orientarile majore din schema directoare.
Schema directoare se poate realiza in mai multe etape [23]:
n constructia modelului de referinta pe baza caruia se poate defini arhitectura viitorului sistem informational,
n evaluarea sistemului existent care va permite efectuarea unui bilant al procedeelor si mijloacelor existente in raport cu obiectivele si evolutiile prevazute,
n identificarea temelor de dezvoltare,
n constructia scenariilor de evolutie prin cercetarea solutiilor operationale si evaluarea lor,
n organizarea punerii in functiune (planificarea proiectelor, planificarea bugetului, etc.),
n urmarirea planului si actualizarea schemei directoare.
Acest proiect trebuie sa se situeze intr-un context calitativ, bazat pe valorile intreprinderii constituind fundamentele unei functionari coerente si omogene. Piata si cerintele clientilor trebuie sa aiba o influenta primordiala in strategia globala a intreprinderii. Ameliorarea principalelor valori ale intreprinderii se poate masura prin indicatorii rezultanti:
n reducerea termenelor prin diminuarea timpului de raspuns la cereri, dezvoltarea adaptarilor pentru aplicatiile client, fabricatie si punerea la dispozitia clientului a produsului, eliminare stocuri,..),
n conformitatea produselor si procedeelor cu solicitarile clientilor prin omologarea procedeelor si produselor (ISO 9000),
n flexibilitate (realizarea de produse modulare),
n optimizarea (integrarea de functii suplimentare)
Modelul activitatilor este constituit din domenii in care sunt regrupate activitatile elementare care concura la indeplinirea dezideratelor finale ale intreprinderii. Acest model trebuie sa acopere toate domeniile determinand activitatile interne si care sunt in permanenta interactiune intre ele si cu mediul extern intreprinderii (partenerii externi). Aceste interactiuni se caracterizeaza in mod special prin schimbul de informatii esentiale pentru desfasurarea activitatilor.
Schema directoare operationala se realizeaza pentru:
n punerea in practica a strategiei intreprinderii;
n evaluarea noilor oportunitati tehnologice pentru reinnoirea sistemului informational;
n organizarea schimbarilor organizatorice operationale fara a se afecta buna functionare a intreprinderii.
Acest tip de proiect este intotdeauna axat pe arhitectura resurselor informationale si tehnice.
Rezultatele asteptate de la schema directoare constau in furnizarea arhitecturii generale a sistemului informational prin intermediul unui sistem de referinta care va servi pentru arhitectura informatica viitoare si orientarile de organizare.
De o maniera foarte pragmatica este necesar de a se face simultan un planning privind resursele umane si finaciare.
Realizarea modelului de referinta presupune:
n o abordare progresiva de tipul calitatii totale,
n fixarea termenele de realizare,
n aplicarea principiilor JIT.
Schema generala trebuie sa permita descompunerea in domenii omogene si independente, mai facil de stapanit. Studiul prealabil pe domenii permite a se defini cum trebuie sa se procedeze, toti participantii exprimandu-si ideile proprii despre ceea ce se asteapta.
Principiul JIT aplicat pentru conducerea diferitelor etape trebuie sa conduca la urmatoarele idei de baza:
n studiul trebuie sa atinga obiectivele strict necesare fiecarei etape;
n trecerea de la o etapa la cea urmatoare nu se poate face decat daca precedenta este complet validata;
n nu se efectueaza studii a caror necesitate nu este imediata pentru ca evolutiile conduc la devalorizarea foarte rapida a "stocurilor de inteligenta".
Ca obiectiv final sistemul informational trebuie sa conduca la:
n realizarea concordantei cu obiectivele intreprinderii,
n luarea in considerare a noilor optiuni de gestiune si organizare,
n exploatarea noilor oportunitati tehnologice,
n ameliorarea rentabilitatii investitiilor.
Modelarea unui sistem informational consta in necesitatea determinarii unui camp de studiu dupa patru axe: structuri, functii, tehnologii si resurse (umane, finaciare, informatice, industriale).
Sistemul informational trebuie sa contribuie la dezvoltarea intreprinderii de o maniera rationala si rentabila. Principalele decizii care trebuies luate pe parcursul dezvoltarii sunt:
n definirea obiectivelor majore conforme cu strategia intreprinderii;
n implicarea principalelor directii operationale in analiza solutiilor retinute;
n definirea misiunii si a componentei echipelor de proiectare;
n validarea lucrarilor efectuate de grupele de proiectare pentru fiecare etapa de dezvoltare;
n stabilirea prioritatilor si respectarea termenelor.
Compartimentul de proiectare modeleaza activitatile si fluxurile informationale ale intreprinderii, iar orientarile fixate conform strategiei intreprinderii permit construirea unei arhitecturi de referinta. Arhitectura informatica urmarita este astfel definita impreuna cu traiectoria de urmat pentru indeplinirea obiectivelor, regulilor si prioritatilor intreprinderii.
Modelul de activitati este constituit din domenii care regrupeaza activitatile elementare pentru a se atinge finalitatile intreprinderii. Aceste domenii interactioneaza permanent intre ele si cu mediul in care lucreaza intreprinderea. Schimbul de informatii este deci esential pentru viata intreprinderii.
Dinamica comportarii unei intreprinderi in mediu sau de viata este caracterizata prin doua cicluri principale:
n ciclul de viata al unui produs,
n ciclul unei afaceri.
Procesele care se desfasoara in aceste cicluri permit a se raspunde asteptarilor pietii si clientilor. Performantele acestora dupa indicatorii definiti mai sus determina performantele intreprinderii. Contributia sistemelor informationale la performantele intreprinderii se traduce prin punerea rapida la dispozitie a informatiilor decisive pentru a se obtine cea mai buna reactie si accelerarea celor doua principale cicluri de activitati:
n dezvoltarea de noi produse utilizand metodele ingineriei concurentiale pentru a se reduce "Time to Market"
n JIT, reducerea costurilor si ameliorarea calitatii in realizarea afacerilor, programelor si proiectelor in sistemele CIM
Sistemul informational urmarit, care la nivel conceptual este reprezentat prin modelul de referinta, este descris la nivelul logic prin arhitectura sa informationala si aplicativa. El este completat cu orientarile tehnologice pentru nivelul fizic. Aceste domenii informationale sunt ansamble de informatii coerente utilizate in activitatile intreprinderii pentru a se atinge scopurile finale conform modelului de referinta. Un sistem informational este compus din patru domenii principale care constituie referentialul intreprinderii:
n considerarea cerintelor pietii si clientilor;
n definirea sistemului integrat;
n realizarea sistemului;
n conducerea.
1. Problematica informatizarii intreprinderilor industriale
Numeroase intreprinderi care utilizeaza mijloacele informatice in procesele de realizare a produselor se gandesc ca, pentru a realiza cat mai bine proiectele, trebuie sa achizitioneze sau sa-si reinnoiasca parcul de PC-uri sau de statii de lucru puse la dispozitia angajatilor din diversele compartimente ale intreprinderii pentru activitatile tehnice, economice, organizatorice sau comerciale. Dezvoltarea de noi produse conduce intreprinderile la achizitionarea de noi software-uri complementare celor cu care sunt deja echipate sau specializate pe meserii. Integrarea acestor noi software-uri este o decizie importanta pentru ca pe langa aplicatie trebuie sa se ia in calcul evolutia sistemelor de operare, a suportului hardware, a noilor tehnologii.
Pentru a se alege in deplina cunostinta de cauza trebuie sa se dispuna de un larg evantai de software disponibil pentru sistemele de operare existente in mod curent pe piata, asociate unor platforme hardware performate.
Starea de legaturi a sistemelor instalate in intreprinderile industriale a aratat la un moment dat ca ele sunt in primul rand la originea pericolului unei puternice inchidereri informatice interservicii sau chiar in interiorul aceluiasi serviciu. Aceasta situatie s-a datorat manierei in care intreprinderile industriale sau echipat initial cu sisteme asistate de calculator pentru diferitele compartimente. La origine, inainte de a echipa diferitele lor servicii, fiecare grupa a realizat un studiu de oportunitate a investitiei, seturi de incercari pentru a verifica conformitatea sistemului cu nevoile proprii. Ca urmare a acestor studii serviciile implicate au achizitionat sistemele care au aparut corespunzatoare cu necesitatile proprii, fara a se coordona intre ele. Astfel sau achizitionat sisteme de origini si marci diferite care s-au dovedit deseori in utilizare incompatibile intre ele, favorizand la un moment dat in mod paradoxal inchiderea informatica interservicii. Pornind de la asteptarile exprimate de clientii lor, problemele acestei inchideri informatice interservicii pe care am evocat-o au condus la nasterea unei nevoi latente catre sistemul informational in toata dimensiunea sa (sistemul de informatii tehnice, de gestiune, economice, comerciale, organizatorice).
Inainte de a rezolva aceasta problema generala intreprinderile au dorit in primul rand sa poata sa faciliteze comunicarea diferitelor sisteme intre ele, dintre care multe le-am relevat ca fiind incompatibile intre ele, sa aiba la dispozitie sisteme de operare omogene si sa poata gestiona toate datele de produs generate de sistemele specializate [79].
Astfel un autentic sistem care sa satisfaca nevoile exprimate sau latente ale intreprinderii nu se poate limita la PC-uri performante, statii de lucru performate sau la software-uri dedicate.
Un adevarat sistem trebuie sa integreze componentele urmatoare:
n o arhitectura client-server deschisa, capabila sa integreze diferitele sisteme existente in intreprindere;
n software-uri intermediare care sa permita punerea in functiune in mod concret a acestei arhitecturi client-server;
n un sistem de gestiune a datelor specifice pe fiecare domeniu de activitat, DBMS;
n un server sau mai multe servere care sa suporte aceste software-uri intermediare si de DBMS - Data Base Management System (SGBD - Sistem de gestiune a bazelor de date) ca si bazele de date globale sau specifice fiecarui sistem.
Daca alegerea unui furnizor de servicii s-a banalizat de a lungul anilor pentru intreprindere, ea facandu-se din ratiuni de perfecta stapanire a ciclurilor de productie si a mijloacelor de dezvoltare, astazi ea a redevenit critica. Noile arhitecturi ale sistemelor informationale sustinute de dezvoltarea modelelor client-server, noile tehnologii (retea, middleware,..) si noile mijloace de dezvoltare sunt tot atatea competente pe care intreprinderile utilizatoare sunt constranse a le cauta in exteriorul lor. Fenomenul client-server este ca un adevarat flux marin, astazi peste 80% din cererile de oferta pentru noi proiecte fiind pe baza conceptelor client-server.
Alegerea unei firme pentru constructia unui sistem informational a devenit critica pentru ca de multe ori este suficient ca un client sa exprime o cerinta pentru ca o firma de profil sa pretinda a avea solutia in domeniu.
De aceea se solicita in general referinte despre lucrari similare la o alta societate, in sensul realizarii a cel putin unei aplicatii similare intr-un context tehnic apropiat de cel propriu intreprinderii in cauza, element esential in alegere.
Fermitatea de care dau dovada intreprinderile vizavi de furnizorii lor demonstreaza locul central ocupat de sistemul informational in cadrul gestiunii intreprinderii si a activitatilor sale. Renuntarea la furnizorii traditionali nu este un subiect tabu, mai ales daca acestia nu evolueaza cu viteza necesara in domeniu.
Natura proiectelor de dezvoltat si locul pe care il ocupa in strategia intreprinderii trebuie sa ghideze responsabilii in alegerea furnizorilor. Trebuie sa se faca in mod clar distinctia intre dezvoltarea de aplicatie si proiectarea arhitecturii sistemului informational.
Aceasta, mult mai complexa decat dezvoltarea, debuteaza pe un cadru formal care va trebui apoi respectat pentru mai multi ani. Aceasta arhitectura va defini localizarea datelor si a prelucrarilor pentru viitoarele dezvoltari, interfetele de respectat si, mai mult normele care se vor utiliza. Meseria de constructor de arhitecturi este extrem de dificila de asumat de catre micile firme datorita multiplelor competente pe care le solicita, cu toate ca uneori ele aduc entuziasmul si inovatia care nu se gaseste intotdeauna la cei mari.
Pentru a se realiza un sistem informational astazi este din in ce mai necesar a avea echipe pluridisciplinare, firmele de profil trebuind sa faca sa colaboreze mai multe corpuri profesionale. In afara stapanirii noilor mijloace de dezvoltare, trebuie sa existe competente din ce in ce mai largi care nu se mai pot cantona intr-un singur mediu. Interoperabilitatea sistemelor impune cunoasterea mai multor medii hardware si software. Aceasta situatie conduce numeroase firme la dezvoltarea de competente pe diferite DBMS-uri (Oracle, Informix, Sybase, O2, etc.), sisteme de operare (Unix, Windows NT, Netware, etc.) si a deveni multidisciplinare, pentru diversele domenii ale intreprinderii necesar a fi acoperite.
Trebuie sa existe o foarte buna stapanire a fiecarui element al ansamblului, pentru ca in client-server totul este importamt: serverul joaca rolul cheie, DBMS-ul este o piesa hotaratoare, interfata grafica este foarte importanta, iar fara retea nu exista client-server. Aceste competente tehnice trebuie sa fie din in ce mai ridicate si strans legate de competentele de organizare si de analiza a proceselor, deoarece introducerea client-server in intreprindere este cel mai adesea ocazia unui "business process reengineering". Delocalizarea sediilor bazelor de date si prelucrarile distribuite, distribuirea sistemelor de informatii ridica probleme de punere in functiune operationala a aplicatiilor la nivelul posturilor client.
Logistica de desfasurare este foarte delicata intrucat ea contine in mod frecvent mai multe statii de lucru si servere sau sisteme de operare de tipuri diferite, inscriindu-se intr-o forma de globalitate pe care de regula numai cativa mari constructori o pot oferi. Inca de la prima punere in functiune incluzand configuratia si parametrajul posturilor de lucru (PC-uri, statii grafice,..) si a serverelor, ca si formarea utilizatorilor, este necesara preocuparea pentru mentenanta aplicatiilor care ridica probleme particulare, in special in ceea ce priveste coordonarea diferitelor versiuni.
Pentru a raspunde preocuparilor clientilor sai fata de introducerea modelului client-server, IBM a efectuat un studiu privind factorii cheie ai reusitei unei astfel de actiuni, pe 24 de intreprinderi utilizatoare reprezentand sectoare de activitate variate si cu proiecte client-server diferite.
Cele 24 de proiecte studiate au aratat:
n o intarziere in mai mult de 2 cazuri din trei;
n o depasire de buget in mai mult de un caz din doua;
n o schimbare a arhitecturii tehnice pe parcursul proiectului sau in faza de desfasurare in mai mult de 8 cazuri din 10;
n o schimbare in organizare (utilizatori si echipa informatica) cauzata de proiect in mai mult de doua cazuri din 3;
n o conducere a proiectelor in peste 70% din cazuri de catre directiile utilizatoare.
In urma acestui studiu IBM a dezvoltat o metoda de evaluare a proiectelor client-server. Pornind de la aceste criterii de facto, fiecare proiect este pozitionat pe un grafic pe de o parte dupa gradul de maturitate al organizarii intreprinderii (utilizatori si echipa informatica) in raport cu proiectul, iar pe de alta parte dupa nivelul de complexitate al proiectului. Paradoxal, primul criteriu de alegere a unei statii de lucru (WS) este software-ul. Bogatia cataloagelor de software suportata de un constructor este limitata, dar valoarea ofertei nu se limiteaza numai la numarul de software-uri care pot lucra cu performante bune pe echipament (astazi nici un constructor de forta nu propune mai putin de 2000 de aplicatii care pot lucra pe versiunea sa de UNIX) ci si la prezenta standardelor majore pentru componentele sistemului integrat si din domeniul grafic sau la calitatea transferului. Constienti de acest lucru constructorii de statii de lucru colaboreaza tot mai strans cu producatorii de software. Din punct de vedere al sistemelor de inginerie asistata de calculator piata statiilor de lucru grafice aflata intr-o puternica expansiune se poate imparti in cateva game, in functie de penetrarea pe piata [sursa: Mithec, publicatie specializata CAD]:
n statii de gama foarte joasa, care costa mai putin de 15 000 $ reprezentand aproximativ 30% din piata;
n statii de gama joasa, care costa mai putin de 20 000 $, reprezentand 38% din piata;
n statii de gama medie , care costa pana la 35 000 $, reprezentand 25 % din piata;
n statii de gama inalta, care costa pana la 45 000 $, reprezentand 5 % din piata;
n statii de gama foarte inalta, care costa peste 50 000 $, cele mai puternice ajungand la 180 000 - 200 000 $, reprezentand 1-2% din piata.
Se poate afirma pe baza acestui studiu ca piata statiilor de lucru se situeaza practic intre nivelele doi si trei. Acelasi studiu efectuat pe piata franceza demonstreaza ca intre 1993 si 1995 s-a realizat din punct de vedere al volumului de vanzari a statiilor grafice o crestere de 25%.
Principalii cinci producatori pe piata mondiala sunt Silicon Graphics (Indy XL, Indy XZ, Indigo2, Onyx, Challenge, Power Challenge, Power Onyx), IBM (RS/6000 42T cu sistem de operare AIX 1.3,..), Digital (Alpha Station 250/UNIX, Alpha Station 200/Windows NT, Alpha Station 250 4/266 /DEC Ultrix,..), Sun (Sparc Station 20 model 71/Solaris 2.4, ..), Hewlett-Packard (HP 715/100 XC/ HP-UX 10.0,..).
In fig. 5 se prezinta comparativ cinci statii grafice de gama medie.
Nume |
RS/6000 42 T |
Model 715/100 XC |
Alpha Station 250 4/266 |
Indy |
Sparc Station 20 Model 71 |
Firma |
IBM |
Hewlett-Packard |
Digital Equipment |
Silicon Graphics |
Sun |
Sistem de operare |
AIX 1.3 |
HP-UX 10.0 |
DEC Ultrix |
Irix 5.3 |
Solaris 2.4 |
Ecran |
Color 17 " |
Color 20" |
Color 21" |
color 19" |
Color 20" |
Procesor |
Power Pc 604 |
PA-7200 |
Alpha 21064 A |
R4400SC |
superSPARC-II |
Frecventa | |||||
Bus |
PCI |
P 32 biti, 118 Mb/s |
PCI |
P 267 Mb/s |
S bus P 320 Mb/s |
Adaptor grafic |
GXT 500D |
Visualize 24 |
ZLXp-L1 |
XZ |
Turbo GX |
Pret configurat UC adaptor (F HT) | |||||
Memorie standard |
16 Mo |
32 Mo |
32 Mo |
32 Mo |
32 Mo |
Maximum |
256 Mo |
256 Mo |
512 Mo |
256 Mo |
512 Mo |
HDD standard |
11 Go |
1 Go |
1 Go |
1 Go |
1 Go |
Maximum (intern) |
44 Go |
84 Go |
3,1 Go |
4 Go |
4,2 Go |
Cache extern |
512 Ko |
1 Mo |
2 Mo |
1 Mo |
1 Mo |
Numar aplicatii disponibile | |||||
SPECint92 | |||||
SPECfp92 |
Fig. 5 Criterii de comparatie a statiilor grafice
Achizitionarea unei statii grafice se justifica prin nevoia de performante de inalt nivel in domeniul de calcul si a afisajului grafic 2D - 3D. Acest lucru nu este foarte evident pentru a avea o idee precisa asupra tuturor produselor disponibile intrucat fiecare constructor isi prezinta statia drept cea mai rapida de pe piata aratand rezultatele unor pachete de teste pentru a proba afirmatia. Dar aceste mijloace de masura nu dau rezultate decat asupra unor puncte bine definite ale masinii, fara a se preocupa de ceea ce este in preajma acesteia.
Astfel testele cele mai imporante masoara fie performanta la calculul numerelor intregi a procesorului (Specint), fie pentru calculul in virgula mobila (Specfp), fie performante grafice (Xmark, PLBwire, PLWsurf). Credibilitatea acestor teste este din ce in ce mai mult pusa in discutie de catre utilizatori pentru ca, in realitate performanta rezulta dintr-un ansamblu de factori: puterea de calcul propriu-zisa asigurata de catre procesor, conceptia DMA (Direct Memory Acces), randamentul memoriei si placii grafice. Este necesar ca toate aceste puncte sa fie echilibrate in functie de software-ul aplicativ utilizat.
In practica benchkmark-ul nu trebuie sa constituie decat o indicatie asupra performantelor prezumtive ale statiei de lucru. Pentru a determina care statie corespunde cel mai bine necesitatilor specifice singura solutie consta in a se efectua teste bazate pe aplicatiile care se vor utiliza in mod curent si a alege echipamentul care lucreaza cel mai rapid.
Numeroase intreprinderi dispun de propriile lor mijloace de test. Printre altele, omogenitatea masinii primeaza, in sensul ca este in general preferabil a avea o statie de lucru care da un randament satisfacator in toate domeniile, decat una excelenta intr-un domeniu fara a se preocupa de celelalte.
Pana la urma se poate spune ca solutia merge catre utilizarea mai multor statii diferite, existand spre exemplu ratiuni de a se utiliza o statie pentru excelentele sale calitati grafice si o alta pentru puterea de calcul asupra datelor furnizata de prima.De altfel daca puterea dezvoltata prin unitatea centrala a unei statii de lucru este importanta din multe puncte de vedere, in primul rand pentru calcul, veritabila bogatie a acestor tipuri de masini este concentrata in adaptorul grafic care le echipeaza deoarece el este acela care confera statiei capacitatea de prelucrare de imagini in doua sau trei dimensiuni cu caracteristici functionale si un randament de mai multe variabile. Aceasta explica diferentele de pret din fig. 1.26 in care se prezinta 5 tipuri de placi grafice, pentru ca adaptoarele grafice determina calitatea prelucrarii imaginilor 2D sau 3D. Aceste placi sunt dedicate in sensul ca nu se poate instala o placa Sun pe un IBM sau un DEC pe un HP. 'Benchmarks'-urile grafice (Xmark, PLBwire, PLWsurf) pentru performante sunt la fel de putin reprezentative ca cele Spec pentru unitatea centrala. Xmark este masura de calcul in 2D absolut nesemnificativa pentru 3D, un rezultat slab la acest 'bench' nesemnificand in nici un caz un randament slab in 3D. Celelalte doua 'benchmarks' masoara performantele 3D dar nu inlocuiesc un test aplicativ cu software-ul de lucru obisnuit. In sfarsit trebuie cunoscut ca adaptoarele de intrare in gama, in special cele care nu dispun decat de 8 planuri binare sunt in principal destinate aplicatiilor 2D, cele 3D solicitand un potential superior. Pana nu demult grafica 3D apartinea statiilor grafice. Prin incorporarea de catre Microsoft a API-ului OpenGl, PC-urile se pregatesc sa ofere acum aceeasi performanta la preturi mult mai mici prin standardizarea noului hardware video 3D, a software-ului API si a facilitatilor sistemelor de operare:
Firma |
IBM |
Digital |
Sun |
Silicon Graphics |
HP |
Nume |
GTX 500D |
ZLXp-L2 |
TurboZX |
XZ |
Visualize 48 |
Rezolutie |
1280x1024 |
1280x1024 |
1281x1024 |
1280x1024 |
1280x1024 |
Culori |
16,7 milioane |
16,7 milioane |
16,7 milioane |
16,7 milioane |
16,7 milioane |
Planuri binare | |||||
Mod |
Dubla imagine memorie 8 si 12 biti |
Dublu buffer, Zbuffer |
Dublu buffer, Zbuffer |
Zbuffer |
Dublu buffer |
API 3D GL 1.2, PEX |
OpenGL, graPHIGS, PEX, GKS |
OpenGL, PHIGS, XGL, Dxlib, XIL, PEX |
SunPHIGS, XGL, PHIGS, PEX |
OpenGL, GL, (HP), PEX, PHIGS, emulare OpenGL |
Starbase |
Xmarks | |||||
PLBwire93 |
nc | ||||
PLWsurf93 |
nc | ||||
Pret aprox. (F HT) |
Fig. 6 Comparatie intre placile grafice a cateva tipuri de echipamente
n proiectantii scriu aplicatiile Windows utilizand API-ul preferat;
n API-ul translateaza apelurile de nivel mai inalt ale aplicatiei in primitive de nivel mai scazut;
n 3D-DDI (device driver interface) si driver-ul hardware preiau primitivele si alte informatii si acceseaza hardware-ul pentru a realiza desenarea dorita.
Pentru aceasta o imbunatatire considerabila a fost efectuata asupra placii grafice accelarata 3D, cele mai scumpe cartele utilizand cipuri complet dotate, cum ar fi Glint de la 3Dlabs, si sunt capabile sa copieze mult din puterea extraordinarelor statii grafice Silicon Graphics la un pret de cost de aproximativ 2000$. In urma acestor scurte consideratii se poate spune ca alegerea unei statii (WS) este in aceeasi masura alegerea producatorului si a serviciilor pe care acesta este in masura sa le furnizeze atat inainte de cumpararea echipamentului cat si dupa aceea pentru instalare si mentenanta. Totul porneste prin ajutorul pe care constructorul il poate aduce la alegerea configuratiei care corespunde cel mai bine necesitatilor utilizatorului. Programele devin din ce in ce mai complexe si orientate pe meserii specifice cu biblioteci dedicate, ceea ce conduce la necesitatea unei cat mai mari capacitati a constructorilor de a preconfigura statiile pentru aceste aplicatii complexe. O statie de lucru este foarte rar utilizata singura. Cel mai adesea aceasta este racordata in retea partajand datele cu alte echipamente de acelasi tip sau mai puternice. Capacitatile de lucru in retea ale unei statii devin deci determinante. Problema este deosebit de dificila trebuind interconectate statii situate de exemplu in mai multe tari, care nu functioneaza toate in acelasi mediu (Unix si VMS). Intotdeauna este necesar a se lega echipamente specializate, servere de fisiere sau de calcul, de baze de date tehnice sau servere Internet, statii de lucru, totul privilegiind punctele de conexiune si aspectele ergonomice. Toate statiile de lucru comercializate astazi propun cel putin un conector Ethernet 10Base-T sau AUI in standard si numeroase optiuni, printre care Token Ring, FDDI la toti constructorii si Fast Ethernet sau ATM mai putin curent. Prezenta adaptorului autorizand racordarea statiei in retea este deci un factor determinant ca si mijloacele de facilitare a instalarii sau punerii in functiune a statiei in retea. In aceasta idee s-a dezvoltat prima generatie de sisteme client - server care au fost la inceput in general focalizate pe aspectul de client de aplicatie, aplicatiile fiind dependente de platforma utilizata si de bazele de date relationale. In plus, majoritatea uneltelor utilizate necesita folosirea codului nativ pentru scrierea rutinelor de gestiune complexe, iar pe masura ce tranzactiile cresc, dezvoltatorii se ajuta de procedurile stocate legate de baza de date folosita pentru a se rezolva problema performantei aplicatiilor. Odata cu utilizarea codului aplicatia devine dependenta de platforma si de DBMS-ul utilizat. Mentenanta este dificil de realizat deoarece aplicatiile sunt din ce in ce mai fragmentate fiind construite partial cu unealta si partial in cod sursa. Pentru surmontarea dificultatilor si trecerea de la dezvoltarea de aplicatii client-server usoare la aplicatii strategice a aparut o noua generatie de unelte. Acestea ofera aceleasi posibilitati de programare vizuala, de prototipare, de RAD (Rapid Application Development), de L4G pentru micile modele client - server, permitand o mult mai mare evolutivitate, o mai puna asezare in sarcina a sistemelor pentru ca gireaza la fel de bine componentele client si componentele server. Totodata impune orientarea obiect.
2. Interconectarea sistemelor deschise
Evolutia crescanda a sistemelor de automatizare ridica in principal problema interconectarii lor. Solutia o reprezinta standardizarea, dar una definita apriori si nu dupa stadiul de fabricatie. Constructia sistemelor de productie trebuie sa indeplineasca conditii de suplete, modularitate, flexibilitate, care nu pot fi satisfacute decat daca diversele variante, hardware si software, au fost prevazute apriori pentru a se putea interconecta. Toate echipamentele trebuie sa fie deschise in sensul utilizat de ISO- (International Standard Organization) in standardul OSI (Open System Interconnection - ISO TC97/SC21) (fig. 7). Se urmareste a se evita ca echipamentele sa fie concepute si dezvoltate anarhic, stabilindu‑se din start standarde cadru, urmand ca ulterior, in mod progresiv, functie de stadiul atins, sa se incerce precizarea punctelor de standardizare. Datorita diversificarii echipamentelor si serviciilor, aspect datorat in primul rand, evolutiei foarte rapide, retelele au devenit puternic eterogene. Diversificarea pare a fi, la o prima abordare, in avantajul utilizatorilor care isi pot alege variantele cele mai adecvate propriilor aplicatii. La o privire mai atenta se constata ca, diversificarea se poate socoti benefica, daca si numai daca interconectarea sistemelor si echipamentelor din familii diferite este posibila.
Fizic
Fig. 7 Standardul OSI (norma ISO 7498)
Idea normei ISO 7498 consta in decompunerea arhitecturii pe 7 nivele pentru a se simplifica intelegerea globala a sistemului. Aceasta abordare permite inlocuirea la un nivel a unui element printr-un altul de acelasi nivel fara a se schimba celelalte nivele. Interfetele intre elemente trebuie insa respectate pentru a se salva simplitatea constructiei. Pentru a avea o arhitectura coerenta, ca toti constructorii sa vanda echipamente terminale capabile de a se interconecta intre ele trebuie sa defineasca regulile comune ce trebuie respectate, acesta fiind de fapt scopul normalizarii.
Norma ISO 7498 cuprinde:
ISO 7498-1: modelul de referinta OSI de baza
ISO 7498-2: arhitectura de securitate
ISO 7498-3: denominare si adresare
ISO 7498-4: cadrul general pentru gestiunea OSI
1-Ad1: tranmisia in mod fara conexiune
1-Ad2: transmsia multipunct
Conceptul de arhitectura in straturi determina definirea a 3 obiecte de nivel (N) care sunt determinate ele insasi prin atribute: semantica de asociere, semantica de functionalitate ;i sintaxa de codare.
Nivelul (N) se compune in acest caz din 3 obiecte:
serviciul (N):
protocolul (N)
punctele de acces la serviciul (N) sau N-SAP, unde SAP - Service Access Point
Serviciul (N) care trebuie efectuat la nivelul N al arhitecturii este definit prin acest obiect. Notiunea de serviciu creste la definirea ansamblului de actiuni care trebuiesc efectuate pentru ca un serviciu sa fie definit. In particular serviciul (N) corespunde evenimentelor si primitivelor asociate de realizat pentru a se oferi un serviciu la nivelul superior (N+1). Protocolul de nivel (N) defineste un ansamblu de reguli necesare pentru ca serviciul de nivel (N) sa se realizeze. Regulile definesc mecanismele care vor permite transportul informatiilor de la nivelul (N) catre un alt nivel (N) corespunzand unui serviciu (N). (N)-SAP, punctele de acces la serviciul (N) sunt situate la frontiera intre elementele (N) si (N+1). Serviciile (N) sunt furnizate printr-o entitate (N) catre o entitate (N+1) acestor puncte de acces la serviciu. Diferitii parametrii pentru realizarea serviviului (N) se schimba pe aceasta frontiera. Un (N)-SAP permite identificarea unei entitati de nivel (N+1). Fiecarui (N)-SAP i se poate pune in corespondenta o adresa. Adresele sunt definite pe aceste puncte de frontiera.
Atributele care definesc un serviciu si un protocol sunt:
a. Semantica de asociere care poate fi de doua tipuri, fie orientata conexiune (connexion oriented) si propusa prin norma de baza, fie neorientata pe conexiune si propusa prin aditionalul la norma. Intr-un dialog cu conexiune se succed 3 faze in timp (fig. 8): stabilirea conexiunii intre doua entitati comunicante, transferul de date si inchiderea conexiunii. In modul fara conexiune entitatile omoloage au cunostinte apriori asupra posibilitatilor de comunicatie comune. Diferitele faze de comunicare se caracterizeaza prin schimbul de primitive de serviciu si de unitati de date de protocol PDU-Protocol Data Unit.
b. Semantica de functionalitate regrupeaza ansamblul de proceduri care vor fi utilizate in timpul fazei de transfer de date. Pentru o asociere cu conexiune, principalele functii intanlite sunt: fragmentarea reasamblarea, concatenarea/separarea, repunerea in secventa, reinitializarea, controlul fluxului, controlul erorilor, etc.
c. Atributul sintaxa caracterizeaza codarea primitivelor de serviciu si de PDU.
a. Conexiune intre
entitati de nivel (N+1)
b. Entitatile (N+1) ale nivelului (N+1) comunica prin intermediul nivelului (N)
c. Un protocol (N+1) intercalat intre entitati (N+1)
Fig.8 Semantica de asociere in dialog cu conexiune
Un exemplu de model de referinta de baza pentru o retea pe nivele se defineste prin utilizatori de serviciu (N) si prin furnizori de serviciu (N) (fig. 9).
Fig. 9 Model de serviciu
Diferitele interactiuni se
realizeaza dupa schema din fig. 10.
Fig.10 Schema de interactiuni
Patru primitive de serviciu sunt definite (fig. 11):
primitive de cerere, prin intermediul carora un utilizator de serviciu apeleaza o procedura
primitive de indicare, prin intermediul carora entitatea corespondenta este avertizata ca o procedura a fost lansata de catre o entitate emetoare asupra unui punct de acces la serviciu sau ca furnizorul de serviciu indica ca apeleaza o procedura.
primitive de raspuns, prin intermediul carora utilizatorul distant al serviciului (N) accepta sau refuza serviciul cerut.
Primitive de confirmare, prin intermediul carora se indica acceptarea sau refuzul serviciului cerut care a fost apelat in punctul de acces la serviciu.
Fig. 11 Cele patru primitive de serviviu
In realitate ordinea temporala in care interactiunile celor doua puncte de acces la serviciu sunt efectuate nu implica in mod obligatoriu raspunsul inaintea confirmarii. Furnizorul de serviciu poate foarte bine sa trimita o confirmare de neexecutare inaintea raspunsului definit.
Pentru a se schimba informatii intre doua entitati de nivel (N+1) trebuie sa se stabileasca intre ele o asociere in nivelul (N) urmarind un protocol (N). Aceasta asociere este o conexiune de tip (N). In anumite cazuri comunicatia nu este directa fiind necesar un releu (fig.12).
Fig. 12 Un releu de nivel (N+1)
O apelare este un identificator permanent al unei entitati [121].
O adresa (N) este un identificator indicand unde se gaseste un punct de acces la servicii (N).
Un repertoar (N) este o functie servind la traducerea apelarii unei entitati (N) la adresa (N-1) din punctul de acces la servicii (N-1) la care este legata.
Punerea in corespondenta a adreselor pentru a se ajunge de la o entitate de aplicatie la o alta trecandu-se prin ansamblul de nivele se poate realiza fie printr-o adresare ierarhica (fig.13), fie prin gestionare de tabele.
Fig. 13 Adresare ierarhica
O conexiune (N) poseda cel putin doua extremitati de conexiune (N) care asociaza 3 elemente indicate in fig. 1
Fig. 14 O conexiune de extremitate
O conexiune trebuie, pentru a exista, sa fie stabilita ceea ce implica posibilitatea ca cele doua entitati care doresc sa comunice sa aiba aceleasi elemente de protocol si o conexiune (N-1). Odata ce datele utilizator (N) sunt transferate conexiunea trebuie eliberata. Exista in acest caz doua posibilitati:
eliberarea imediata a conexiunii fara a se pune problema daca toate datele transferate au ajuns cu bine la utilizator,
eliberarea negociata care lasa posibilitatea si timpul necesar ca toate datele sa ajunga cu bine la destinatie.
In vederea optimizarii este posibil de a se multiplexa mai multe conexiuni (N) pe una si aceiasi conexiune (N-1) sau invers. Pentru punerea in practica a unui multiplexor trebuie sssa se identifice conexiunea (N) care se multiplexeaza pe conexiunea (N-1) astfel incat fiecare conexiune destinatie (N) sa poata regasi (N)-PDU ale diferitelor conexiuni (N) care emit. O alta functionalitate importanta in cadrul nivelelor OSI este controlul de flux, in scopul de a se candenta trimiterea de PDU pe conexiune de o asemenea maniera incat entitatea omoloaga sa poata recupera informatia la viteza care ii convine fara pierderi si timp pierdut.
Este deasemenea necesar pe o conexiune (N) de a avea posibilitatea detectarii si corectiei erorilor in linie cat si a erorilor datorate protocoalelor sau pierderilor de informatie prin stergere in memoriile intermediare (informatii de control ale protocolului (N)-PCI). La randul sau, reteaua de comunicatii este alcatuita in prezent din diverse tipuri de retele (retele telefonice comutate, retele digitale cu comutatie de circuite sau de pachete, retele telex, retele digitale cu servicii integrate, retele locale, retele cu comunicatie prin radiorelee sau satelit), care trebuiesc deasemenea interconectate pentru a se asigura accesibilitate totala, la toate serviciile, pentru utilizatori. Preocuparea pentru interconectarea echipamentelor, sistemelor, retelelor de comunicatii de tipuri diferite au determinat elaborarea de catre ISO a modelului arhitectural de referinta pentru interconectarea sistemelor deschise - OSI, ca si a OSA - Open System Architecture, in ceea ce priveste dezvoltarea echipamentelor.
Se asigura astfel posibilitatea interconectarii, cooperarii sistemelor informatice, transferul transparent al informatiilor utilizatorilor, normele prin care se impun regulile de comunicatie si cooperare fiind cunoscute sub numele de protocoale. Principiile modelului OSI au ca baza de pornire urmatoarele elemente:
n Aplicatiile - care realizeaza prelucrari pentru utilizator;
n Sistemele de calcul - suportul fizic si logistic pe care se realizeaza aplicatiile si care sunt conectate la un mediu de comunicare (fig.15);
n Conexiunile logice - care permit schimbul de informatii intre aplicatii, indiferent de localizarea acestora.
Topologie |
Metode de comutatie |
Metode de multiplexare |
Control acces |
Cablare |
Servicii |
Stea (Star) (fig.6.3) |
SC Control central |
TDM |
TDMA |
Cablu torsadat |
Digital PBX |
Magistrala (Bus) (fig.6.4) |
NSP Control distribuit Circuit Control central Control Pachet distribuit |
TDM FM |
CSMA/CD (token passing) CSMA/CD |
Cablu torsadat, coaxial; fibra optica Cablu coaxial |
High sped video processing General purpose LAN |
Inel (fig.6.5) |
NSP Control distribuit SC Control distribuit |
TDM TDM |
Token passing TDMA |
Cablu torsadat, coaxial; fibra optica Cablu fibra optica |
Large scale systems Ultra high speed data highway |
Legenda: SC - Synchronized circuit; NSP - Non-synchronized packet; TDM - Time division multiplexing;
FM - Frequency multiplexing
Fig. 15 Suportul fizic si logistic de realizare aplicatii si conectare la mediu
3. Retele de calculatoare. Notiuni generale
In figura 16 se prezinta o prima clasificare a retelelor dupa criteriul distantei [106]:
Bus, retele de talie mica, bus-ul care reuneste procesoarele, memoriile, porturile de intrare au iesire, etc.
Structuri de interconectare, care reunesc intr-o aceiasi incapere sau la distante mici diferite calculatoare intre ele, retele relativ inchise dar care au debite importante de mai multe sute de Mbiti s (distanta maxima intre doua puncte pentru a se permite debite mari).
Retele locale LAN - Local Area Network, care prin talia lor corespund in general pentru retelele de intreprindere. Obiectul acestui tip de retea este in principal de a transmite toate informatiile numerice ale intreprinderii. Mai multe sute de metri reprezinta o distanta clasica pentru reunirea diferitelor departamente ale intreprinderii. Debitele sunt de ordinul a catorva Mbiti/s pana la cateva zeci de Mbiti /s.
Retele metropolitane MAN - Metropolitan Area Network care corespund interconectarii mai multor departamente sau intreprinderi situate intr-un acelasi oras. Obiectivul il constituie interconectarea si gestiunea LAN-urilor la nivelul unei localitati.
Retele de lunga distanta WAN - Wide Area Network capabile sa tranfere datele numerice la nivelul unei tari. Reteaua este fie terestra fie prin satelit (acestea ridica problema distantei de 36000 de Km intre pamant si un satelit geostationar ceea ce implica un timp de propagare al semnalului hertzian de aproximativ o jumatate de secunda inainte de a se receptiona ). Acest timp de propagare inca lung este inca un mic obstacol pentru compatibilitatea arhitecturilor retelelor terestre si a celor prin satelit.
Fig.16 Categorii de
retele
Retele locale din generatia I
Obiectivele de debut ale retelelor locale au fost [106, 107.,108]:
reducerea costurilor, deoarece un mic calculator este mult mai simplu de dezvoltat si de exploatat decat un mare calculator. Era mai putin costisitor sa se lege in retea n calculatoare de capacitate C decat sa se construiasca un calculator de capacitate nC.
O mai buna aptitudine de a evolua in termeni de capacitate de prelucrare in sensul ca intr-o structura centralizata evolutia impune inlocuirea calculatorului central, in timp de intr-o arhitectura decentralizata introducerea unei noi masini in retea se dovedeste suficienta.
Simplitate si suplete accentuata in partajarea resurselor materiale si software.
O mai buna fiabilitate
In structura initiala se pot deosebi trei topologii clasice de LAN.
Retea in stea
(fig. 17), utilizata in instalari prevazute in jurul unui
calculator central. Fiecare periferic dispune de o legatura proprie
cu unitatea centrala. Perifericele nu utilizeaza in comun suportul de
transmisie, singurul lucru comun fiind partajarea calculatorului central.
Reteaua este guvernata de un protocol master-slave, calculatorul
central interogand
in mod secvential perifericele. Aceasta strucura necesita
instalarea unei noi legauri la fiecare periferic introdus in retea.
Fiabilitatea sistemului este dependenta de fiabilitatea calculatorului
central.
Fig.17 Topologie de LAN in stea
Retea tip bus
sau magistrala comuna (fig.18), topologie derivata din structura
utilizata de catre sistemele pe baza de microprocesor.
Figura 18 Topologie LAN de tip bus
Topologie in inel (fig.19). Reteaua este compusa dintr-un numar de calculatoare organizate in bucla inchisa, informatiile circuland intotdeauna in acelati sens. Fiecare masina are doi conectori, unul pentru datele de intrare, celalalt pentru datele de iesire. Introducerea de noi masini in retea nu este o problema foarte simpla.
Fig.1.19 Topologie
de LAN in inel cu repetoare
Penru a se evita ca
doua aparate sa emita in acelasi timp se utilizeaza
protocolul de acces cu pasarea jetonului (fig. 20).
Fig.20 Protocol cu pasarea jetonului
Racordarea de calculatoare suplimentare este facila si economica. Fiabilitatea este superioara prin comparatie cu celelalte structuri, iar accesul in retea se poate realiza prin oricare dintre protocoalele cunoscute, spre exemplu protocolul cu detectare a coliziunilor CSMA/CD - Carrier Sense Multiple Acces/Collision Detection, protocol creat pentru o retea total descentralizata. Informatiile se transmit prin pachete, fiecare pachet continand adresa emitatorului si destinatarului, blocurile de informatie, indicatoarele (pachet citit, pachet primit dar cu erori, etc.), caracterele de detectare a erorilor.
Principii de baza ale retelelor locale:
informatia este structurata in trame
modul este neconectat (statiile de lucru emit)
utilizeaza un suport difuzant partajat.
Arhitectura protocoalelor LAN este prezentata in fig. 21, unde:
LLC - Logical Link Control - controlul legaturii logice specifica tipul de servicii si protocoalele posibile.
MAC - Medium Access Control - controlul de acces la mediu.
PHY - protocolul nivelului fizic se realizeaza pornind de datele binare primite de la nivelul PMD; asigura conversia paralel-serial la emisie respectiv serial-paralel la receptie, codarea in linie dupa serializare, controlul starii legaturii fizice.
PMD - conexiunea la mediu specifica suportul de transmisie utilizat, tipul de conector, tehnica de modulare, respectiv demodulare.
Fig. 21 Normalizare a protocoalelor LAN
Arhitectura client-server din prima generatie se caracterizeaza prin doua componente distincte numite "tiers" (termen englez care semnifica etaj): un "front-end", responsabil de prezentare si de logica gestiunii, si un server de baze de date care poate deasemenea sa contina functii distribuite. Aceasta este ceea ce se numeste arhitectura "two-tiered".
Retelele din generatia a doua sunt retele denumite HSLAN - High Speed LAN sau retele locale de mare debit, aparitia lor producandu-se la inceputul anilor 1980 [106].
Principalii factori care au determinat dezvoltarea acestei noi generatii de retele sunt:
Federalizarea LAN ceea ce a condus la necesitatea interconectarii de retele LAN din prima generatie.
Serviciile interactive determinate de aparitia aplicatiilor interactive ca urmare a dezvoltarii statiilor de lucru puternice, necesitatea serviciilor grafice la distanta solicitate de mediul industrial (CAD, CAP, etc.). Ca si in cazul LAN, HSLAN vizeaza sa ofere posibilitatea partajarii resurselor, aplicatiile client-server permitand partajarea la distanta a resurselor si de aici necesitatea de a se dispune de debite cat mai ridicate.
Topologiile nesecurizate ale LAN, spre exemplu pe busul Ethernet o cadere a mediului sau o inadaptare a impedantei face reteaua inoperanta.
Formatul MAC-PDU si traficul in timp real; integrarea de servicii cu si fara restrictii de timp este unul din obiectivele HSLAN.
Integrarea de servicii vocale si de date prin utilizarea simultana a doua protocoale diferite in nivelul MAC, cum este cazul retelelor FDDI-II (3.3.1) si DQDB (3.3.2) pentru care unul dintre protocoale ofera un serviciu in mod neconectat si un alul in mod conectat.
A doua generatie defineste ansamblul specificatiilor unui program de o maniera orizontala, fara a se interesa de localizarea fizica a datelor sau a prelucrarilor si nici de viitorul loc unde aplicatia va fi desfasurata, fie ca este vorba de sisteme de operare, de retea sau de baze de date relationale.
Trei tipuri de aplicatii au justificat dezvoltarea unei a treia generatii de LAN:
Federalizarea LAN si HSLAN. Dupa integrarea retelelor locale din prima generatie LAN prin HSLAN a aparut necesitatea de a se integra si HSLAN in cadrul unei retele de tip corporatie. Aceasta integrare trebuie sa se realizeze cu tehnologii care sa faciliteze gestiunea retelei (gestiunea adresarii, gestiunea rutarii, gestiunea panelor, etc.) operatiune care este destul de dificila avand in vedere numarul mare de retele care trebuiesc interconectate.
Federalizarea echipamentelor de inalta performanta. Norma HiPPI - High Performance Parallel Interface specifica o interfata de conexiune punct cu punct intre un supercalculator si diferitele periferice, transmisia de date efectuandu-se in paralel de la 800 Mbiti/s pana la 1600 Mbiti/s. Principalele defecte ale HiPPI constau in mica arie geografica de acoperire de cativa zeci de metri, in dificultatea conecticii utilizate ca si in lipsa sa de suplete dialogul calculator periferice utilizand un protocol master-slave. In aceata situatie obiectul celei de a treia generatii este de se oferi aceleasi servicii ca HiPPI pe distante mult mai mari introducandu-se notiunea de comutator, deci de retea, transmisia efectuandu-se in mod serial ceea ce simplifica conectica. Superpozitia traficului de acest tip prin HSLAN cu mesaje intre supercalculatoare si perifericele sale presupune ca cvasitotalitatea bandei de trecere a suportului se poate pune la dipozitia acestora din urma intr-un timp foarte scurt.
Calculul distribuit, repartizat. Obiectivul este de se suporta aplicatiile de calcul distribuite, ideia provenind de la structurile multiprocesor si constand in a face mai multe mari calculatoare sa coopereze intre ele de o maniera asemanatoare mai multor procesoare in interiorul unei aceleiasi masini. Este stiut ca microprocesoarele performante sunt capabile sa genereze o instructiune intr-un timp de ordinul nanosecundelor cu debite de intrare-iesire de ordinul Gbitilor. In fapt viteza de schimb conditioneaza direct gradul de paralelism intre calculatoare.
Aplicatiile multimedia interactive (videoconferinte, etc.).
Toate acestea au condus la doua abordari distincte:
Gigabit-LAN care conserva principiul mediului difuzant vizand sa permita calculul distribuit si federalizarea retelelor de inalta performanta.
ATM-LAN (Asynchonous Transfer Mode - LAN) care adopta principiul comutatiei celulelor abandonand principiul mediului difuzant partajat.
Arhitectura client server
Independenta intre implementarea fizica si logica prezinta doua avantaje:
n a se lucra independent de mediul eterogen al intreprinderii (aplicatia este dezvoltata pe PC-uri sub Windows sau OS/2, apoi desfasurata pe clienti Mac sau Motif, servere Unix sau mainframe, mai multe sisteme de gestiune a bazelor de date relationale putand fi atinse simultan);
n evolutivitatea aplicatiei este garantata.
Pornind de la specificatiile si obiectele stocate in referentialul lor, se genereaza coduri sursa, in general in C sau C++, pentru fiecare platforma tinta spre deosebire de tehnicile L4G care genereaza coduri particulare. Bibliotecile existente in fiecare mediu sunt disponibile pentru compilare. SQL-ul generic utilizat alaturi de conceptie este inlocuit prin comenzi specifice de dialecte a fiecarui sistem de gestiunea bazelor de date relationale. In aceasta maniera aplicatia finala este optimizata in functie de configuratia in care ea va lucra. In situatia evolutiei acestei configuratii nu este deci necesar a se modifica aplicatia in sine ci o regenerare a elementelor continute prin aceasta evolutie este suficienta. Dupa generarea aplicatiei, elementele aplicative sunt repartizate intre clienti si servere.
Se trece astfel de la o arhitectura cu doua etaje (two tiers) la o arhitectura in trei 3 etaje (nivele) - three tiers sau n thiers. Aceasta repartitie este generata de mijlocul de dezvoltare, ea punand in functiune cel putin trei componente: una pentru prezentare, una pentru date, una pentru logica aplicativa, fiecare putand rezida intr-un loc diferit. Din acest model "three-tiered" se dezvolta arhitectura "multi-tiered" bazata pe un monitor tranzactional sau un brooker de obiecte. In acest tip de arhitectura nivelul de prezentare poate fi suportat de masini de tipuri diferite, functiile si datele fiind distribuite. Dificultatea consta in dezvoltarea aplicatiilor pe o arhitectura cu trei nivele ca si in dezvoltarea unei scheme de comunicatie intre serviciile de aplicatii distribuite sau in alocarea adecvata a acestor servicii masinilor. Aceasta este o arhitectura client - server deschisa, Open Client-Server (OCS), care s-a impus datorita diferitelor software-uri pentru diferitele domenii ale activitatilor intreprinderii prezente pe piata, scrise pe sisteme de operare nu intotdeauna compatibile intre ele (UNIX, Windows, Windows NT, MS-DOS, OS/2, MAC, etc.). Interesul intreprinderii merge in mod evident catre posibilitatea de a face sa comunice aceste sisteme eterogene, de a le face sa tranziteze informatiile generate de la unul la celalalt, cu alte cuvinte de a evita inchiderea, blocajul informatic interservicii. Scopul acestei solutii este de a se putea lega impreuna ansamblul sistemelor deja cumparate si puse in functiune in intreprindere. Arhitectura OCS permite schimbul de date intre sisteme de origini diferite, functionand pe platforme materiale diferite care nu au fost gandite la origine pentru schimbul de informatii intre ele. Aceasta aptitudine de a se reuni sisteme diverse intr-un tot coerent raspunde progreselor tehnologice prin:
n dezvoltarea unui software intermediar "middleware" care permite punerea in functiune a modelului client-server pe platforme eterogene;
n metode si mijloace capabile sa integreze aplicatiile existente si software-urile;
n mijloace, unelte de dezvoltare rapida a aplicatiilor si desfasurare pe platforme eterogene.
Utilizarea acestei tehnici nu constituie neaparat o ruptura de dezvoltarea traditionala deoarece impune a se concepe aplicatia orientat obiect. Unealta nu poate decupa aplicatia decat daca aceasta o permite deci trebuie dezvoltate aplicatii modulare.
Infrastructura de middleware este diversa: monitoare tranzactionale, sisteme de operare retea, sisteme de messaging, medii obiect distribuite. Problema este ca, fiecare vine cu propria sa gestiune si propria sa interfata de aplicatie, iar ceea ce se castiga in evolutivitate se pierde in productivitate. Monitoarele tranzactionale se insereaza intre client si server si devin al treilea "tiers" al unei arhitecturi "three-tiered" sau "multi-tiered". Logica aplicativa este plasata pe un nivel intermediar unde chiar functiile pot sa fi utilizate de mai multe aplicatii. Clientul nu trebuie sa se ingrijoreze de SQL sau de schema bazei de date, totul fiind furnizat de serviciile intermediare. Intr-un asemenea mediu clientul accede la o colectie de servicii care nu se rezuma numai la bazele de date. Monitorul este acela care gireaza integritatea referentiala, care dezvolta si controleaza resursele (baze de date, server de comunicatie, etc.), distribuie tranzactiile optimizand performantele globale ale sistemului, echilibrand spre exemplu sarcinile de lucru intre mai multe masini. Majoritatea uneltelor de dezvoltare din a doua generatie ofera o interfata cu un monitor tranzactional sau propriul monitor, dar accesul la servicii nu se situeaza intotdeauna la acelasi nivel (majoritatea nestiind decat sa acceada la servicii existente, putine dintre ele fiind capabile sa creeze noi servicii).
Intr-o sinteza a studiilor de piata [213] efectuate de diferiti specialisti se pot defini uneltele din a doua generatie ca avand urmatoarele caracteristici:
n un referential furnizand o unica intrare logica pentru fiecare definitie de aplicatie, exploatabila de catre echipele de dezvoltare;
n capacitati de administrare (gestiunea dezvoltarii si a exploatarii unei aplicatii);
n suportul tranzactiilor de la baza de date si modelul de acces concurential, monitoarele tranzactionale reprezentand un plus;
n interfete cu atatea produse "tiers" cate sunt necesare pentru gestiunea ciclului de viata al unei aplicatii;
n capacitati de portabilitate si interoperabilitate, desfasurandu-se pe suportul de standarde ca ODBC (Open Data Base Connectivity), Corba, DCE, etc.;
n generarea de cod optimizat specific bazei de date;
n o cat mai mare automatizare pentru dezvoltarea aplicatiilor;
n suportul de middlewares de messaging si de comunicare interaplicatii;
n trecerea de la un model "two-tiers" la un model "three-tiers" sau "n-tiers";
n posibilitatea, pentru aplicatie, de a suporta intre 50 si 100 de clienti.
Microsoft OLE si Corba doua tehnologii in competitie
Pentru a se gira in toata transparenta sa comunicatia si interactiunea intre obiecte, ORB-urile (Object Request Brooker) ofera astazi posibilitati interesante de reutilizare a software-lui. Doua tehnlogii se infrunta astazi in mod special, Corba - Common Object Request Brooker Architecture (fig. 22) si OLE al lui Microsoft (fig. 23) [105, 106].
Obiectul Corba este definit prin interfata sa, adica prin serviciile pe care le ofera, comportamentul sau si operatiile pe care le poate executa. Interfata este descrisa cu un limbaj IDL - Interface Definion Langage, independent de toate limbajele de programare, fiind imediat compilata pentru a se crea trunchiul ("stub") si scheletul obiectului. Acestea sunt doua programe care se genereaza din compilarea IDL a obiectului, trunchiul fiind legat de programul de aplicatie client (este un reprezentant local al programului de aplicatie distant, furnizand o interfata transparenta catre ORB pentru a se adapta parametrii cererii client la un format adecvat pentru transmisia lor pe retea), scheletul jucand acelasi rol fata de server.
Interfetele de obiecte sunt repertorizate intr-un referential de interfata (Interface Repository). Pe server pot exista diferite implementari de obiecte. Un adaptor de obiecte (Object Adapter) stabileste legatura intre cererea client si o implementare.
Serviciile asociate ORB se numesc Common Services sau Common Facilities si nu fac parte din arhitectura Corba dar sunt strans asociate pentru a se construi informatizarea intreprinderii pe o scara larga, eteregena si de securitate. OMG (Open management Group), a definit o multitudine de servicii care permit a se crea obiecte, a le urmari, a le referentia, etc. Din acest punct de vedere al serviciilor comune n-a fost inca nimic specificat de catre OMG,
Figura 22 Arhitectura Corba
Fig. 23 OLE sau viziunea Micosoft privind sistemul informational al intreprinderii
acestea variind de la un furnizor la altul. Destinat a creste interoperabilitatea intre diferitii ORB, specificatiile Corba 2, adoptate in decembrie 1994, definesc protocoalele utilizate in punctele IIOP (Internet Inter-ORB Protocol) intre ORB diferiti. OMG a avut de ales intre doua solutii tehnice, prima constand in a se utiliza RPC de DCE, iar a doua a se angaja tehnologia intreaga obiect implementata de Iona (UNO - Universal Network Object).
Din aceasta lupta intre partizanii DCE si promotorii protocolului UNO, OMG a transat in final optand pentru tehnologia Iona ca protocol obligatoriu (GIOP - General IOP) si DCE ca protocol facultativ (DCE-CIOP). Alte IIOP in jurul Netware si SNA sunt in studiu. La ora actuala putine produse sunt conforme cu Corba 2.
Pentru a se comunica de la o platforma la alta pe baza unui acelasi ORB, majoritatea furnizorilor angajeaza fie RPC (Remote Procedure Call) de DCE (Distributed Computing Environment), fie TCP/IP.Corba este un standard stabilit de OMG (Object Management Group) care are misiunea de a crea si generaliza standarde in lumea bazelor de date orientate obiect pentru a se favoriza integrarea software-lui de aplicatie.
Majoritatea marilor producatori (IBM, Digital, Sun, Silicon Graphics, etc.) propun ORB-uri conform Corba.
In acelasi timp, Microsoft decide de a propune propriile sale solutii pentru informatizarea intreprinderii, dezvoltand arhitectura sa OLE (Object Linking and Embedding), care permite, in versiunea actuala, partajarea obiectelor pentru mai multe aplicatii de birotica pe o masina unica, catre o infrastructura completa pentru dezvoltarea aplicatiilor intreprinderii. Una dintre evolutiile cele mai asteptate pentru a se ajunge la acest rezultat este functionarea in mod distribuit a broker-ului de obiecte COM (Component Object Model) continut in OLE. Pe planul mecanismului de transport viziunea Microsoft nu este foarte diferita de cea OMG. Abordarea problematicii generale este insa diferita, aparand din descrierea obiectelor. Microsoft (fig. 23) a facut pariul ca informatica intreprinderii de maine va fi constituita din asamblari de obiecte deasupra editoarelor. Aceste obiecte vor fi foarte independente in evolutia lor unul fata de celalalt ca si in maniera in care vor fi scrise. In aceasta viziune editorul nu se incarca de caracteristicile proprii obiectelor, in special mostenirea care permite stabilirea legaturilor de paternitate intre obiecte, ceea ce apare ca o abordare mai pragmatica decat cea a OMG.
Problematica ORB - urilor se poate aborda din trei puncte de vedere:
n constructorii : Sun a aderat de o maniera neconditionata la Corba 2 si mai mult, pentru a incita pe altii sa-i urmeze, a facut public codul sursa a unei implementari de protocol de nod IIOP (GIOP - General Inter-ORB Protocol) a doua zi dupa adoptarea sa de catre OMG, in ideea ca a face din DOE (Distributed Object Environment) un produs capabil de interoperare este o chestiune strategica. Pentru Digital si IBM, adeziunea la Corba 2 nu este totala, cei doi constructori implementand cu prioritate optiunea DCE de IIOP. Digital a integrat si OLE/COM al Microsoft in ORB-ul sau. HP preconizeaza implementarea C++ in ORB-ul propriu, ORB DST (Distributed Smalltalk) si in viitorul ORB+. Principalele ORB [213] existente pe piata sunt prezentate in fig. 2
Societatea/ Oferta ORB |
Platforme suportate |
Limbaje |
Comunicatii |
Compatibilitate Corba |
Sun/DOE |
Unix (Sun, Siemens) prevazut Solaris/PC |
C si C++ |
TCP/IP |
Disponibilitate Corba 2 in 1996 |
Digital/ Object Brooker |
Unix Open/VMS, Tandem, MVS, OS/400, NT. Client: Windows, Macintosh, OS/2 |
C sI Smalltalk ; prevazut C++ si Visual Basic |
TCP/IP, Decnet, DCE |
Corba 1, Corba 2 (1996) |
IBM/SOM-DSOM |
MVS, AIX; prevazut OS/400; client: OS/2 si Windows |
C, C++, Smalltalk; prevazut: Cobol |
TCP/IP, Netbios, DCE |
Corba 1 Corba 2 (1996) |
HP/HP Distributed Smalltalk |
Unix (HP, Sun, IBM), OS/2, Macintosh |
Smalltalk, C, C++ |
TCP/IP DCE |
Octombrie 1995 |
Iona/Orbix |
VMS, NT, Unix, Lynx-OS, Vx-Work, pSOS, Windows; prevazut: OS/2, Mac (client) |
C, C++ prevazut: Ada sI Smalltalk |
TCP/IP prevazut: Netbios |
septembrie 1995 |
Groupe 3S/Goal |
OS/2, Windows, Unix, AIX, CMOS, MVS |
C, Cobol |
TCP/IP, Netbios, SNA, DCE |
pentru IDL, ami putin limbajul |
Ilog/Ilog Brooker |
Unix, Windows 1.1, Windows NT |
C, C++ |
TCP/IP | |
Microsoft/OLE-COM |
Windows sI NT |
C, C++ |
RPC/DCE |
Fig. 24 Principalelle ORB-uri existente pe piata
n independentii, care joaca rolul de deschizatori. Editorul irlandez Iona si cel francez 3S cu Goal propun solutii total independente de platforme, tehnologii si limbaje, pentru ei suportul UNO fiind suficient de sinonim cu deschiderea pentru a face o axa strategica. Dar deschidere semnifica in mod egal interoperabilitatea cu standardele de fapt pe piata astfel incat Iona optimizeaza astazi implementarea GIOP publicat de Sun, propunand insa, in egala masura, un binding de Smalltalk si compilatorul propriu IDL care permite generarea unui server OLE capabil sa trateze toate apelurile OLE Automation ale mediului Microsoft. 3S urmeaza o olitica analoaga punand accentul pe prelucrarile client-server. Pentru a se permite o mai buna cooperare a prelucrarilor distribuite, Goal propune un model client-server simetric, in care serverul poate deveni client si invers.
n viziunea Microsoft este clara: ORB - ul sau se numeste OLE/COM (Object Linking and Encapsulated/Component Object Modeler) si nu are nimic cu Corba. A prezentat de curand Network OLE versiune distribuita de COM care lucreaza sub Cairo (1997), prevazand servicii de inalt nivel pentru dezvoltarea de aplicatii OLE. Astfel OLE TP datorita proceselor sale de validare cu doua faze va permite girarea obiectelor tranzactionale.
Cuvantul cheie la ora actuala pentru a doua generatie client - server este partitionarea. Aplicatia este definita la nivelul logic apoi decupata in module de cod care se executa fie la client, fie la server, fie pe un server intermediar. Partitionarea este o tehnologie cheie pentru evolutivitatea si performantele arhitecturilor client-server. Decuparea este in general girata automat iar repartitia modulelor de cod este in functie de produs, automata, semiautomata sau lasata la aprecierea dezvoltatorului. Calitatea si eficacitatea partitionarii conditioneaza in mare parte performantele aplicatiei, dar este deasemenea necesar sa se poata modifica aceasta partitionare in cazul evolutiei configuratiei pe care lucreaza aplicatia sau chiar a aplicatiei insasi. Ideal ar fi ca aceasta evolutie sa nu necesite regenerarea integrala a aplicatiei. Conform Informatiques Magazine nr. 10/1995, studiile efectuate de Aberdeen Group aseaza in prim plan capacitatile Unify Vision de a redefini amplasamentul si partitionarea aplicatiilor atunci cand reteaua si utilizatorul schimba. Procesul de decupare variaza urmarind produsele. Este necesar ca, dupa ce s-a specificat de o maniera unica si unitara o aplicatie, sa se poata decupa in module client - server si de a se putea construi pornind de la specificatie diferitele solutii de decupare. Pentru majoritatea aplicatiilor alegerile in materie de distribuire a proceselor evolueaza in timp in functie de distributia datelor si de performantele constatate. Partitionarea aplicatiilor se efectueaza alaturi de generarea codului. In APS (Intersolv) generatorul analizeaza specificatia apoi genereaza un program client, un program server pentru fiecare nod distant si logica de comunicatie ceruta pentru a facilita dialogul client-server. Ansamblul acestor generari este condus printr-o descriere logica a sistemului, Remote System Profile (RSP). Modificand descrierea unui post tinta se provoaca generarea automata a unui nou ansamblu de program client - server.
O alta aplicatie (Fort) este construita fara a se interesa de maniera in care componentele vor fi distribuite intre clienti si servere ca si cum ele ar fi in intregime locale. Daca aplicatia este partitionata pentru a rula intr-un mediu particular, distributia functiilor intre clienti si servere se poate specifica fara a se schimba definirea aplicatiei. Aceasta independenta permite pentru Fort repartitionarea aplicatiei fara a se altera definirea sa in cazul schimbarii mediului.
In viitor, si aceasta posibilitate este deja anuntata pentru viitoarele versiuni APS, Fort, Dynasty si NS-DK/2, uneltele de dezvoltare din a doua generatie vor permite relocalizarea si posibilitati de rearhitecturare a partitionarii in mod dinamic.
Pentru o mai mare eficacitate, aceasta repartizare a prelucrarilor trebuie sa suporte maximul de medii informatice. In absenta unei unificari la nivelul sistemelor de operare, interfetelor utilizator, interfetelor de acces la bazele de date, interfetelor retea, aplicatiile sunt mult mai facil a se construi daca portabilitatea este suportata de uneltele de dezvoltare utilizate de arhitectura de aplicatie.
Evolutivitatea reala are trei dimensiuni: evolutivitatea performantelor pe firul cresterii marimii bazelor de date, a complexitatii aplicatiilor si a arhitecturii, evolutivitatea proceselor de dezvoltare pe firul cresterii numarului de dezvoltatori, si evolutivitatea tehnologica pentru a se profita spre exemplu de paralelismul bazelor de date pentru a evolua automat atunci cand baza de date creste in putere. Arhitectura de aplicatii trebuie sa ia decizii binare in determinarea arhitecturii tehnice a aplicatiei. De aceea bunele decizii pot deveni in timp rele datorita evolutiei infrastructurii tehnice.
Pentru remedierea acestei probleme, spre exemplu Fort se distinge prin capacitatea sa de a izola aplicatia de elementele fizice ale infrastructurii tehnice astfel incat, pe masura evolutiei acestora, aplicatiile raman valide. Aceasta se realizeaza prin existenta a doua medii, unul de dezvoltare si altul de desfasurare. Primul permite a se construi usor aplicatiile, iar cel de al doilea accesul la serviciile tehnice necesare aplicatiei, furnizand suportul de operatii, instalare, gestiune si administrare a aplicatiei.
O noua apropiere de aplicatiile distribuite este arhitectura dezvoltata de Neuron Data, Elements Environment (EE), cu unelte client-server din a doua generatie, care spre deosebire de concurentii sai, are o abordare diferita. EE nu ofera unelte RAD necesitand scrierea in cod C sau C++. El comporta componente software de inalt nivel pentru gestiunea interfetei grafice, de acces la obiecte, de reguli ca si pentru distribuirea si partitionarea dinamica a aplicatiilor. Obiectul Neuron Data este de a depasi arhitecturile "multi-tiered" pentru a se ajunge la "tierless", unde aplicatia este partitionata si reconfigurata automat pe retea, fara a fi necesar a se stopa executia acesteia.
In aceasta situatie, componentele care gireaza comunicatia sunt instalate pe unul sau mai multe servere chiar atunci cand se desfasoara aplicatia. Aceste comonente joaca rolul de agenti de rutare pentru apelurile diferitelor elemente de aplicatie.
EE este utilizat de Nasdaq, una din pietele bursiere din New York, pentru aplicatiile de destiune a cursurilor de bursa, fiind disponibil sub Windows, Windows NT, Mac/OS, OS/2 si diferite variante de Unix.
5. Organizarea generala a unui sistem teleinformatic
Un sistem teleinformatic este constituit dintr-unul sau mai multe calculatoare care sunt reunite la terminale sau periferice prin intermediul unei retele de telecomunicatii (fig. 25). Aceste echipamente diferite inclusiv liniile de transmisie constituie ansamblul de resurse materiale ale unui sistem teleinformatic. Informatia intrata si iesita din sistem prin intermediul terminalelor situate in apropierea utilizatorilor sau procedeelor. Aceste terminale pot fi de naturi cat mai diverse si sa comporte sau nu capacitatea de prelucrare a informatiei. In cazul unui sistem industrial terminalele se pot reduce la un element de actionare sau un senzor echipat cu circuite de interfata cu reteaua.
Fig.25 Structura unui sistem
teleinformatic
Partea cea mai importanta de prelucrare a informatiei este in general in sarcina unuia sau mai multor calculatoare la care terminalele sunt legate prin controlere de comunicatie care constituie in fapt interfata cu sistemul de telecomunicatii, cel care gestioneaza liniile si terminalele. Terminalele sunt legate la calculatoare prin intermediul unor linii specializate sau prin intermediul unor retele locale sau a unor retele de mare distanta. Liniile specializate se numesc si linii private deoarece sunt localizate in interiorul unui site. Ele sunt inchiriate de catre serviciile de telecomunicatii pentru legaturi la mare distanta in situatia a doua site-uri diferite. Reteaua este compusa dintr-un numar de noduri, comutatori - multiplexori, care sunt interconectate prin linii de transmisie. Comutatorii - multiplexori sunt capabili sa stabileasca caile de comunicatie in functie de cererile la un moment dat.
In cazul unor echipamente situate in vecinatate, acestea se pot reuni prin intermediul unui controler propriu care preia in sarcina interfata cu reteaua. Controlerele sunt echipamente informatice programate. Liniile de comunicatie trebuie sa fie capabile sa transmita informatia sub forma numerica. Cum o mare pare din liniile telefonice actuale sunt inca analogice liniile trebuie in aceste situatii sa fie completate la ambele capete prin echipamente terminale de circuite de date, echipamente de modulare-demodulare, numite modemuri. Diferitele echipamente informatice lucreaza pe baza unui ansamblu de programe care pot fi programe de aplicatie, sisteme de operare ale calculatoarelor, programe de control a comunicatiilor, etc. In plus exista un alt ansamblu de programe si microprograme la nivelul controlerelor capabile a asigure transferul informatiei.
Intreprinderea este vazuta ca un ansamblu de functii, de informatii si de componente, ultimul termen semnificand resursele materiale si umane. Din acest punct de vedere este constituita dintr-un ansamblu de entitati care se pot descompune in 5 tipuri:
n oamenii,
n masinile,
n aplicatiile,
n stocarea datelor,
n circuitele de comunicatie.
Cunoscuta piramida CIM (fig. 26) nu are alt scop decat de a sublinia integrarea, initial realizata la nivelul cel mai de jos, la un nivel scazut de abstractizare, pentru a se plasa apoi la toate nivelele intreprinderii, culminand cu nivelul cel mai inalt, directia generala a intreprinderii [79, 106, 107].
Fig. 26 Piramida CIM
Sistemul fizic al intreprinderii este constituit din ansamblul resurselor fizice si de echipamente, ca si din resursele umane sau infrastructura fizica a intreprinderii.
In cadrul CIM, sistemul fizic se va reprezenta prin vederea functionala, vederea de resurse si, partial, vederea informationala. Sistemul de decizie al intreprinderii constituit dintr-un ansamblu de functii de prognoza, administrative, de planificare, de control si de mentenanta, cuprinde nivele de decizie care permit a se defini orizonturile planificarii sau perioadele pentru un nivel de abstractizare. Aceste nivele, caracterizate printr-un mare numar de centre de decizie, sunt entitati functionale ale intreprinderii autorizand luarea deciziilor pentru un tel dat. In CIM-OSA sistemul de decizie este reprezentat prin vederea functionala, vederea organizationala si, partial, vederea informationala (fig.27).
Intrare intreprindere Iesire intreprindere Lumea
exterioara
Sistem
informational
|
|
|
|
|
Fig. 27 Intreprinderea in CIM-OSA
n Sistemul informational al intreprinderii este un ansamblu de date utilizate pe termen lung sau scurt, ca si un ansamblu de informatii de produse, stocuri, mentinute si prelucrate pentru nevoile sau cerintele utilizatorilor si aplicatiilor. Distinctia intre data si informatie provine din faptul ca o data se caracterizeaza prin valoarea si semnificatia sa, in timp ce informatia este o interpretare si o corelare a unui ansamblu de date.
n spectrul domeniilor de aplicatie.
Functiile pentru realizarea acestor deziderate fiind deosebit de complexe s-a adoptat tehnica structurarii pe nivele ierarhice.
Fiecare nivel trebuie sa fie capabil a realiza urmatoarele functii:
n Capacitatea de comunicare cu entitatile de pe acelasi nivel din alte sisteme la care se realizeaza conexiunea prin reteaua de telecomunicatii, folosindu-se un protocol de comunicatie standardizat, specific nivelului.
n Capabilitatea de a oferi servicii nivelelor superioare si de a solicita servicii nivelelor inferioare.
Multimea de nivele, cu serviciile si protocoalele acestora constituie arhitectura retelei. O organizare ierarhica s-a prevazut si pentru conectarea terminalului ISDN la reteaua digitala cu servicii integrate. Asigurarea interconectarii intre centrele de comutatie digitale se realizeaza prin sistemul de semnalizare CCITT nr.7 (Q 700 - Q 795) organizat ierarhic pe patru nivele. Aplicatiile teleinformaticii in mediile industriale sunt foarte diverse si ele urmaresc in general gestiunea globala a intreprinderii, urmarirea fabricatiei, conducerea proceselor, comenzile si automatizarile, proiectarea, fabricatia, planificarea si controlul calitatii asistate de calculator. Aceste aplicatii diferite sunt inca acoperite de sisteme distincte care nu sunt intotdeauna interconectate sau compabile intre ele. Aceasta situatie este pe cale de evolua rapid catre o integrare totala intr-un sistem unic, ceea ce va determina reducerea termenelor de dezvoltare si de fabricatie ca si o mai buna utilizare a resurselor. Aceasta integrare va permite interconectarea pe acelasi site a sute de echipamente de o asemenea maniera incat acestea sa fie total compatibile cu sistemul global. Aceasta evolutie este capitala pentru viitorul informaticii industriale si este angajata in mod particular prin dezvoltarea sistemului MAP - Manufacturing Automation Protocol (fig.28, fig. 29) care are ambitia de a incerca furnizarea unei solutii globale problemelor de comunicatie in mediul industrial.
Fig. 28 Arhitectura MAP 2.2
Fig. 29 Arhitectura MAP 3.0
Tendinta
actuala consta in inlocuirea legaturilor dedicate intre
echipamente prin retele care sa conduca la o interconectare
totala intre diferitele statii de lucru si o mai buna
partajare a resurselor. Intr-un asemenea context comunicatia se poate
organiza pe mai multe nivele deservite fiecare de catre o retea, fiecare
nivel fiind el insusi conectat la o retea de nivel imediat superior
si la o retea de nivel imediat inferior. O solutie posibila este
indicata in fig. 30 [106].
Fig. 30 Organizarea comunicatiei intr-un sistem de productie
Nivelul 1 (fig. 30) corespunde interactiunii directe cu procesele prin intermediul microcalculatoarelor, automatelor programabile, comenzilor numerice si sistemelor de achizitie de date. Aceste echipamente sunt astazi legate prin legaturi directe cu elemente de actionare, cu senzorii si traductorii de pe aceste echipamente. Apare insa tot mai evident ca aceste echipamente vor fi inlocuite prin retele locale de senzori si elemente de actionare, in fapt prin retele locale de sisteme de actionare inteligente. Aceasta va diminua costul cabalarilor si va facilita modificarile, noile structuri fiind deosebit de flexibile. Exceptand buclele de reglare numerica, debitul care trebuie asigurat la acest nivel este destul de mic pentru ca necesitatile de transmisie sunt de ordinul a catorva biti pe captor sau element de actionare la intervale cuprinse in general intre 5 ms si 10 ms. Traficul este de natura deteminista pentru ca senzorii si elementele de actionare sunt baleiati ciclic, cu o perioada de interogare intre 5 ms si 50 de ms, cu exceptia anumitor dispozitive cum sunt alarmele unde timpul de raspuns se situeaza in jur de 1 ms.
La nivelul 2 (fig. 30) functionarea ansamblului de echipamente informatice specific unei linii de fabricatie sau unui atelier este coordonat de catre un minicalculator prin intermediul unei retele locale. Minicalculatorul asigura conducerea, supravegherea si optimizarea operatiilor efectuate in atelier. Prin intermediul retelei locale acesta incarca programele de functionare ale echipamentelor de comanda si le furnizeaza acestora valorile de referinta si ordinea de declansare a secventelor de lucru. Minicalculatorul primeste prin intermediul retelei locale datele privind starea masinilor sau avansarea activitatilor. Constrangerile de timp sunt aici mai putin severe comparativ cu nivelul 1, avand valori intre 0,5 s si 2 s. Traficul este aleatoriu, prin rafale, cu debite instantanee care pot sa fie foarte importante, in particular in timpul incarcarii unui program intr-o unitate.
La nivelul 3 (fig. 30) se regasesc aspectele legate de gestiunea operatiilor la nivelul compartimentelor intreprinderii, in particular planificarea si gestiunea fabricatiei. Tipul de trafic este acelasi ca la sistemele informatice clasice. Traficul este de natura aleatoare, prin rafale, cu debite care pot fi foarte importante si cu timpi de raspuns de ordinul a 2 s pana la 5 s. Deoarece activitatile de proiectare asistata de calculator - CAD, fabricatie asistata de calculator - CAM, planificare a proceselor asistata de calculator - CAP, controlul calitatii asistat de calculator - CAQ, gestiunea productiei asistata de calculator - PPS, etc., se regasesc la acest nivel, este necesar a se instala mai multe retele locale interconectate, capabile sa asigure un trafic care poate fi deosebit de important mai ales in cazul aplicatiilor grafice.
La nivelul 4 (fig. 30) comunicatia se efectueaza intre departamente sau sucursale ale intreprinderii sau intre intreprinderi la nivelul unor consortii prin intermediul retelei publice de comunicatii. Transportul informatiei la acest nivel trebuie deci sa fie asigurat printr-o retea de mare distanta care utilizeaza liniile si retelele de servicii publice de telecomunicatii.
Cu exceptia retelelor locale de senzori si de elemente de actionare care functioneaza de o maniera determinista, toate celelalte tipuri de retele dinr-un sistem industrial se caracterizeaza printr-un trafic de tip aleatoriu, teleinformatic, care se caracterizeaza prin sesiuni lungi constituite din perioade scurte de activitate intensa intretesute cu perioade lungi de pauza. Acest trafic aleatoriu, prin rafale, este diferit de traficul telefonic clasic, care se caracterizeaza prin perioade de sesiune mult mai scurte de circa 3 minute in medie si cu utilizarea liniei aproape de capacitatea sa in aceasta perioada. Acest rationament conduce la construirea de o maniera diferita a retelelor teleinformatice prin comparatie cu retelele telefonice.
In multe operatii coordonarea si prelucrarile aferente pe un anumit nivel sunt in sarcina unui calculator unic. Aceasta a condus la implementarea unui sistem centralizat (fig. 31) unde capacitatea de prelucrare se regaseste concentrata intr-un calculator la care pot fi legate terminale sau calculatoare satelit. Mai multe sisteme centralizate pot fi apoi regrupate in sisteme ierarhice cu o structura arborescenta.
Fig. 31 Sistem centralizat
In contextul actual al dezvoltarii echipamentelor distinctia intre calculatorul central si satelitii sai se estompeaza tot mai mult datorita cresterii puterii si capacitatii echipamentelor. Aceasta evolutie a condus la sisteme distribuite sau repartizate (fig. 32).
Fig. 32 Sistem distribuit
Aceasta clasificare in sisteme centralizate si distribuite nu vizeaza decat circulatia datelor si repartizarea prelucrarilor in functionarea normala. De o maniera simetrica, gestiunea si supervizarea sistemului se poate realiza de o maniera centralizata sau distribuita. Aceste operatii care vizeaza stabilirea sau eliberarea comunicatiei si reluarea functionarii normale dupa o defectiune sunt deseori destul de dificil a se asigura de o maniera distribuita. In fapt, in cele mai multe din cazuri, se adopta solutii mixte unde sistemul este distribuit in functionarea normala cu o procedura de reluare a activitatilor centralizata. Solutia trebuie intotdeauna adoptata in functie de specificul aplicatiei.
6. Reteaua integrata cu servicii digitale - ISDN
In prezent exista
retele de comunicatie care difera intre ele prin caracteristicile
de transmisie, ele fiind dedicate pentru un anumit tip de serviciu (retea
telefonica, retea de date cu comutatie de circuite, retea
de date cu comutatie de pachete, telex, radio, televiziune, etc). Pentru a
se asigura abonatilor accesibilitatea totala catre oricare alt
abonat si pentru orice tip de serviciu se impune o retea care sa
ofere interconectarea intre terminale si retele de tipuri diferite.
Aceasta conduce la sistemul deschis de interconectare si comunicatie
realizat prin folosirea ISDN- Integrated Service Data Network, in care
terminalele vor fi conectate la o retea unica, caracteristicile
si vitezele necompatibile fiind adaptate la cerintele acestui sistem
prin intermediul terminalelor de abonat. Sistemele de comutatie si de
transmisiuni digitale au deschis perspective considerabile pentru
informatica si telecomunicatii, realizand un transfer rapid
si sigur de informatii foarte diverse. Evolutia
inregistrata in domeniul calculatoarelor a condus la crearea de
echipamente care sa conduca la conectarea calculatorului personal la
reteaua de telecomunicatii, atat pentru realizarea
comunicatiilor clasice de tip fax, teletext, etc., cat mai ales pentru
transmisii de date (comunicatii intre calculatoare, acces la baze de date,
posta electronica, etc.). Reteaua de comunicatii
evolueaza in mod cert catre ISDN (fig.33, 3, 35), complexitatea
problemei implicand respectarea unor reguli precise relativ la realizarea
echipamentelor si a strategiei de dezvoltare.
Fig. 33 Prima generatie ISDN
Digitizarea comutatiei si a transmisiei se realizeaza prin introducerea de sisteme de comutatie digitale in centrele internationale, interurbane si locale, permitand interconectarea acestora prin sisteme de transmisiuni digitale.
Fig. 34 ISDN a doua generatie
Fig. 35 ISDN de banda
larga
Astazi sunt tot mai numeroase intreprinderile si institutiile care achizitioneaza sau dispun deja de centrale PABX si retele locale, capabile sa asigure o gama larga de servicii. Echipamentele se pot utiliza la capacitatea lor maxima daca si numai daca administratia de telecomunicatii asigura digitizarea retelei de comunicatii, in fapt accesul la canale de 64 kbiti/s pentru ISDN de banda ingusta sau mai mari de 2, 048 MB/s pentru ISDN de banda larga (fig.35). Solutia pe termen lung de realizare a retelei unice, cu integrarea tuturor serviciilor necesare utilizatorilor, o reprezinta ISDN de banda larga bazata pe Synchronous Digital Hierarchy - SDH (standard pentru dezvoltarea optima a retelelor de transmisie pe fibre optice asigurand adaptarea la echipamentele diferitilor furnizori si asigurand acces local sau la mare distanta prin folosirea unei multiplexari sincrone a informatiilor ) si Asynchronous Transfer Mode - ATM (mod de transfer care combina avantajele principiilor comutatiei de pachete si comutatiei de circuite, informatiile indiferent de natura lor fiind decupate in informatii de lungime fixa, furnizand un mod de comutatie unic, independent de natura asincrona (date) sau isocrona (video, voce) a datelor transportate). Nivelul 1 al retelei ISDN de banda larga este descompus in 3 subnivele indicate in fig. 36.
CBO Continuous AAL Bit Stream Oriented |
CS Convergent Sublayer |
SAR Segmentting AND Reassembly |
|
Cell routing - rutarea (directionarea) celulelor Cell MuxDemux - Muliplexarea Demultiplexarea celulelor ATM Cell rate decoupling - Decuplarea celulelor Cell header verification - Verificarea antetelor celulelor Cell delimitation - delimitarea celulelor |
|
PDM Physical Dependant Medium |
Fig. 36 Subnivelele ISDN de banda larga (Broadband)
Subnivelul superior corespunde unei adaptari intre protocolul fizic definind celulele si nivelul legatura (data link) care poate fi un protocol LAP-B sau un protocol CCITT nr.7. Cel de al doilea subnivel este exact definitia celulei ATM sau ATM PDU - ATM Protocol Data Unit care transporta informatiile de control pentru 5 functionalitati indicate in fig. 1.40. Ultimul subnivel trebuie sa permita adaptarea cu suportul fizic. Celula se numeste PDM-PDU (Physical Dependant Medium - Protocol Data Unit). Celula normalizata (fig.37) are o lungime de 53 de octeti pentru PDM-PDU si de 48 de octeti pentru ATM-PDU.
5 octeti de antet |
48 de octeti de informatie |
|
2 octeti |
44 de octeti de informatie |
2 octeti |
Fig. 37 Celula ATM
SDH permite interconectarea facila la retelele existente (europene, americane) prin utilizarea de interfete directe cu debitele de transmisie utilizate in aceste tipuri de retele. Cadrele de baza in SDH contin informatii suplimentare care permit crearea unei retele inteligente capabila a asigura controlul, comanda sau supravegherea retelei de transmisie.
Reteaua de transport prezinta o transformare de mare anvergura prin generalizarea utilizarii fibrelor optice ca suport al transmisiei, automatizarea exploatarii si gestiunii retelei sau capacitatea de a furniza o gama larga de servicii (control al erorilor de transmisie, viteze diferite de transmisie, etc.). ATM realizeaza o separare intre aplicatie si retea, datorita modului asincron de transfer, definind debitul aplicatiei sau debitul sursei. Modificarile rapide in tehnologia telecomunicatiilor au impus deci o standardizare a telecomunicatiilor globale necesitand o colaborare si o coordonare a activitatilor de standardizare. CCITT acorda in acest moment o deschidere deosebita la doua infrastructuri de transmisiuni si anume, SDH, ierarhie digitala sincrona, independenta de ATM si bazata exclusiv pe fibra optica, care poate utiliza debite de ordinul GB/s, si respectiv, construirii unui nivel de retea specific pentru ATM. Se are in vedere deasemenea si adaptarea fluxului ATM la cadrele sistemului SDH. Progresele tehnologice au un efect puternic asupra retelei de comunicatii si, implicit, asupra tuturor activitatilor legate de evolutia acesteia.
Problematica se urmareste pe doua nivele mari, nivelul central (centrala de tranzit de capacitate foarte mare si reteaua de transport centrala cu fibre optice ca suport de transmisie, cu debite binare de 155 MB/s, 622 MB/s, 2GB/s) si nivelul de acces (centrale locale digitale, reteaua de transport locala, echipamentele de abonat).
Pentru aceasta se impun urmatoarele etape principale de abordare:
n introducerea pe scara larga a fibrelor optice in reteaua de telecomunicatii;
n introducerea sistemelor de transmisie SDH compatibile cu sistemele de transmisiuni plesiocrone, sistemele de comutatie digitala de circuite sau sistemele de comutatie de pachete;
n dezvoltarea LAN si MAN de banda larga, solicitate de statii de lucru tot mai performante, prin realizarea de retele de transport cu ATM;
n introducerea de sisteme SDH si ATM pentru definirea unei infrastructuri la nivelul central care sa realizeze pregatirea trecerii la ISDN de banda larga;
n implementarea de comutatoare bazate pe ATM pentru sisteme de comutatie digitala de banda larga;
n realizarea retelei de transport sincrone;
n asigurarea de interfete de conexiune intre retelele de banda ingusta si cele de banda larga;
n definirea sistemelor de exploatare si intretinere centralizate capabile sa asigure controlul si gestiunea retelei de banda larga.
Scopul final urmarit din punct de vedere al retelei de telecomunicatii este deci gasirea a noi tehnici de comunicatie care sa permita integrarea tuturor tipurilor de trafic in urmatoarele conditii:
n debite binare de o varietate foarte mare;
n acceptarea de fluctuatii a benzii de trecere pe parcursul unei aceleiasi comunicatii;
n asigurarea tuturor exigentelor in ceea ce priveste controlul erorilor.
Schimbarile rapide au impus
o reorganizare a standardizarii si in activitatea de
telecomunicatii, care are drept scop final realizarea unei retele
globale capabila sa asigure orice serviciu de telecomunicatii.
Activitatea se orienteaza in prezent cu precadere asupra
aplicatiilor noi care utilizeaza reteaua de telecomunicatii
publica existenta, PTSN - Public Switched Telecommunications Network
(fig.38), si asupra retelei globale de telecomunicatii
bazata pe ISDN de banda larga si ATM. Abordarea se
bazeaza pe standardul OSI.
Fig. 38 Reteaua PTSN
Dezvoltarea in acest domeniu are o mare importanta pentru sistemele integrate de productie care impun necesitatea accesului la baze de date distante de la statii de lucru proprii, cu viteze mari de transfer si asigurarea securitatii si integritatii datelor.
Tipurile de retele telefonice intalnite astazi sunt sistematizate in fig. 39 [107, 108].
Retea |
Aplicatie |
Tehnica utilizata |
RTC - Reteaua telefonica comutata |
La utilizator |
Semnalizarea pe canal vocal Numerotarea zecimala sau frecventiala |
ISDN - Retea numerica |
La utilizator 2 canale B si un canal D pentru semnalizare |
TNR: priza SO (RJ45) Acces de vaza TO: bus Acces primar T2: PABX |
Retea de semnalizare (semafor) |
La operator Acopera semanalizarea (3 nivele) si aplicatiile (nivelul 4) |
Cenatrale telefonice Numerizarea vocii pe un canal de 64Kbiti/s (1 canal B). Acces MIC: 30 canale B + 2 canale de semnalizare. |
DECT, CT2, GSM, VSAT, Inmarsat |
Telefonie mobila prin unde hertziene |
Sateliti geostationari sau orbitali. |
Fig. 39 Reteaua telefonica
Adresarea telefonica specifica pentru RTC si ISDN se prezinta in fig. 40
RTC |
Cod tara 1-3 cifre |
Cod national (10 cifre) |
||
ISDN |
Cod tara 1-3 cifre |
CND Code national de desinatie |
Numar abonat |
Subadresa 0-32 de cifre |
Fig. 40 Adresarea telefonica
Schema de
baza pentru telefonia fara fir se prezinta in fig. 41 iar
schema functionala in fig. 42.
Fig. 41 Telefonia fara fir
Fig. 42
Principiul de functionare al telefoniei mobile
Reteaua satelit formeaza o categorie aparte, caracteristicile fiind foarte diferite de cele din reteaua terestra. Se pot distinge doua tipuri de retele satelit:
geostationare, la 36000 Km de pamant
in orbita joasa LEOS - Low Earth Orbiting Satellites, constituita din mai multe zeci de sateliti situati intre 750 Km si 1500 Km.
Geostationaritatea satelitului este cautata pentru ca statiile terestre sa vada intotdeauna satelitul in aceiasi pozitie. O conditie simpla este de respectat, plasarea satelitului pe o orbita geostationara la 36000 Km deasupra ecuatorului, distanta ce permite ca 3 sateliti geostationari sa acopere ansamblul planetei.
Distanta de 36000 Km aduce insa cateva complicatii pentru comunicatiile prin satelit datorita timpilor de dus-intors necesari pentru un semnal care e generat. Mai mult de 250 ms sunt necesare pentru a efectua aceasta distanta. Cand un mesaj este emis el face 250 ms pentru a ajunge la statia terestra corespondenta si mai trebuie inca 250 ms pentru a se receptiona confirmarea de catre emitator. In total mai mult de 0.5 s pentru a avea certitudinea ca masajul a ajuns cum trebuie.
Comunicatiile prin satelit se efectueaza prin emitatoare care trimit elemente binare pe o frecventa ridicata. Aceasta trebuie retransmisa prin satelit pe o a doua frecventa, diferita de prima, pentru a se evita coliziunile semnalelor.
Satelitul joaca rolul unei oglinzi reflectand si convertind frecventele. Inteligenta la nivelul satelitului creste tot mai mult odata cu ultimele generatii, in particular memoriile pot fi diponibile pentru a prelua sarcina functiilor de securitate si de control.
O proprietate importanta a unui canal satelit provine dintr-o difuziune a semanalului descendent catre statiile terestre. Aceasta poate fi insa un inconvenient important in situatia comunicatiilor care trebuiesc securizate, in timp ce reprezinta un avantaj pentru conexiunile multipunct. Daca o statie emite, mai multe zeci pana la mii de statii pot capta semnalul emis. Se pot emite o singura data semnale catre mai multi corespondenti. Aceasta caracteristica este deasemenea valabila si pentru retelele locale. Aceasta implica protocoale specifice pentru o comunicatie multipunct. Trebuie subliniat ca canalul este unic pentru un raspuns dat al satelitului (satelitul poate avea intre 4 si 10 repondoare in medie).
Cum statiile terestre nu pot comunica intre ele in afara satelitului un protocol este necesar pentru a se partaja canalul. Canalul unic este insa deja o caracteristica a retelelor locale, dar distantele de parcurs nu sunt comparabile.
Pentru un LAN, cateva microsecunde sunt suficiente pentru a ajunge la corespondent, pe de alta parte insa pentru a se asculta un canal sunt necesare peste 250 ms. Tehnicile de acces aleatoriu cu asculatarea purtatoarei sunt imposibil de utilizat, de aceia se utilizeaza metode de partajare dinamica a canalului.
Coexistenta telecomunicatiilor si a informaticii in intreprinderii este o certitudine. Trebuie deci sa se poata interconecta cele doua elemente care reprzinta cel mai bine cele doua categorii de retele de intreprindere, PABX - Private Automatic Branch eXchange (fig. 43) sau autocumutatorul privat si site-urile centrale sau mainframe.
Numeroase discutii au loc si foarte multe propuneri sunt in lucru. Printre cele mai importante este aceea care propune acelasi debit al legaturii dar care nu utilizeaza acelasi protocol:
DMI care este propus de catre ATT si de numeroase intreprinderi de telecomunicatii si informatice din America de Nord, corespunzand la un canal de 2 Mbiti/s de tip interfata ISDN S2 si care este o interfata de canal B.
ECMA, propunere europeana care poseda aceiasi viteza dar in care datele sunt controlate de un protocol de legatura de tip HDLC.
In primul caz este vorba de o legatura telefonica iar in cel de al doilea de o legatura de tip informatic.
Fig. 43
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 3599
Importanta:
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved