II. Модели развития ИС
Предполагается, что развитие ИС будет идти по пути одной из трех моделей: большой, средней или малой (рис).
Рис. 5.2. Модели организации современных ИС
По логике данных моделей в структуре ИС должны существовать один или несколько «информационных узлов концентрации» (ИУК), каждый из которых объединяет аппаратные и программные средства, предназначенные для эффективной поддержки работы конечных пользователей. С этой же целью в подобных узловых центрах системы сосредоточивается специализированный персонал, выполняющий функции системного администрирования, управления сетевыми ресурсами и технической поддержки.
Конечные пользователи работают в среде локальных сетей, и их индивидуальные приложения и данные максимально локализуются на уровне станции клиентов.
Задействование ресурсов узла концентрации происходит только в относительно редких случаях, например при обращении к корпоративной базе данных или резервном копировании файлов.
Таким образом, перед нами ярко выраженная модель распределенной обработки, дополненная новым элементом - узлом концентрации. Подобную организацию ИС иногда называют централизованной сетью в противовес децентрализованным сетям ИС третьего поколения.
Кроме экономии эксплуатационных расходов, модель ИС с централизованной сетевой организацией имеет еще два преимущества:
· возможность эффективной реализации технологии клиент-сервер;
· высокую адаптивность к требованиям пользователей за счет широкого спектра вариантов сочетания аппаратных и программных средств, сосредоточенных в узле концентрации.
В качестве центральной вычислительной системы может быть использован мэйнфрейм, UNIX-сервер, кластер рабочих станций или суперкомпьютер. Однако концентрация системы вокруг единственного сервера не всегда является наилучшим решением.
§ Во-первых, существуют жесткие ограничения числа клиентов, подключенных к серверу. Увеличение числа клиентов приводит к замедлению реакции системы.
§ Во-вторых, от современных ИС требуется выполнение множества разноплановых функций, начиная с традиционных бизнес-приложений типа программ бухгалтерского учета и кончая задачами управления предприятием в целом (например, оптимальное планирование запуска-выпуска изделий или оценка коммерческого риска с использованием систем искусственного интеллекта).
Естественно, что смешивать весь спектр подобных задач в одном компьютере зачастую неэффективно, а попытки обойти указанные ограничения за счет повышения вычислительной мощности центрального компьютера (точнее, его производительности, пропускной способности подсистемы ввода-вывода, объема оперативной памяти и т. п.) приводит к резкому увеличению начальных расходов. Поэтому в большинстве случаев наиболее рациональным решением представляется иерархическая модель ИС, организованная в соответствии со структурой предприятия: центральный сервер системы (центральный офис) - локальные серверы (подразделения) станции-клиенты (персонал компании). Особенностью большой модели является наличие сетей двух уровней: базовой сети, связывающей информационные узлы концентрации, и множества локальных сетей, обеспечивающих пользователям взаимный обмен данными и доступ к корпоративным ресурсам. Подключение локальных серверов к центральному компьютеру системы выполняется через сетевые шлюзы либо через соединение «канал-канал».
Основное отличие модели среднего уровня заключается в отсутствии главного узла концентрации системы - его обязанности распределены между локальными серверами.
Малая модель является составной частью средней и является «детской болезнью» современной ИС, корни которой лежат в стремлении в наибольшей степени сохранить прежние инвестиции в информатизацию предприятия. Есть основания предполагать, что в течение трех-пяти лет позиции ИС с более сложной организацией упрочатся. Это подтверждается следующими обстоятельствами.
1. Резкое увеличение числа клиентов ИС организаций любого масштаба в ближайшие годы неизбежно приведет к тому, что центральный сервер малой модели станет узким местом системы. Дело в том, что каждый запрос станций-клиентов вызывает многократное увеличение нагрузки на подсистему ввода-вывода сервера, причем не только со стороны сетевых интерфейсов (на 1 байт запроса станции приходится от 5 до 7 байт ответного сообщения сервера), но и по каналам внешних устройств (диски, принтеры и т.д.). Например, простейший запрос к банковским данным сопровождается семью обращениями к дисковой памяти. Таким образом, ограничителем ИС, организованной по типу малой модели, служит подсистема ввода-вывода сервера, пропускная способность которой для всех классов компьютеров достигла зоны насыщения. Это приведет в ближайшее время к интенсификации процесса увеличения числа серверов в составе ИС. Для ИС на базе мэйнфреймов это приведет к переходу на большую модель; а сетевые ИС, сконцентрированные вокруг UNIX-серверов, ожидает трансформация в среднюю модель.
2. Сохранение преимущественной ориентации пользователей на UNIX-серверы вызовет дальнейшее сохранение ИС, базирующихся исключительно на мэйнфреймах. Это подтверждается рыночной стратегией ведущих производителей программного обеспечения, в первую очередь фирм-разработчиков СУБД (Oracle, Informix, Sybase и др.), прогнозирующих резкое увеличение продаж реляционных СУБД, функционирующих на UNIX-платформах. Однако замена мэйнфреймов на UNIX-серверы по принципу «один-на-один» не является эквивалентной: в общем случае для поддержки крупномасштабной ИС, с которой справляются мэйнфреймы старших моделей класса IBM E/9021, потребуется несколько UNIX-серверов. Это приведет в конечном итоге к трансформации малой модели в среднюю или большую модель.
3. Растущий авторитет технологии клиент-сервер (мировой объем продаж ППП финансовых предложений на базе этой технологии ежегодно увеличивается более чем на 50%) предполагает значительные подвижки в структуре распределенных систем: во-первых, одноранговые сети и сети с простейшим файл-сервером трансформируются в иерархические структуры «станции-клиенты — сервер бизнес-приложении». Во-вторых, возрастают требования к характеристикам сервера, который, помимо управления файловой системой и процессами сетевой печати, а также выполнения других функций администрирования, значительную часть своих ресурсов и процессорного времени вынужден тратить на обработку приложений пользователей. Это приведет к замедлению реакции системы в случае неудачно выбранного сервера. Поэтому для реализации решений типа клиент-сервер иерархические модели организации ИС с несколькими информационными узлами концентрации более предпочтительны, чем малая модель ИС.
4. Повышение интеллектуальности программных средств управления бизнесом и распространение таких продуктов, как экспертные системы, системы динамического анализа данных и т. п., способствует внедрению многоуровневых иерархических ИС. Другими словами, в ближайшие пять лет можно ожидать увеличения сложности программного обеспечения, предназначенного для ИС масштаба предприятия, следствием чего станет ужесточение требований к характеристикам серверов. Поэтому внедрение бизнес-предложений типа клиент-сервер будет сопровождаться укреплением позиций средней и большой моделей организации ИС.
Итак, имеются достаточно весомые аргументы в пользу того, что подавляющая часть ИС предприятий среднего и крупного масштаба в ближайшие годы будет реорганизована с использованием средней и большой моделей. Единственным ограничением распространения рассмотренной полновесной архитектуры современной ИС является стоимость. Далеко не каждая компания средних размеров может позволить себе затраты на организацию центрального узла системы. Малая модель организации современной ИС быстрее всего пойдет по пути использования в качестве центрального узла мощного UNIX-сервера и рабочих станций – дешевых сетевых терминалов, что окажется в стоимостном выражении привлекательным не только для небольших фирм малого бизнеса, но и как организация отдельных фрагментов иерархических ИС, например, подсистемы операционного отделения банка.
Контрольные вопросы
- Перечислите и поясните отличительные черты современных ИС?
- Перечислите и поясните особенности современных ИС?
- Какие модели организации ИС вам известны?
- Отобразите схематично каждую модель организации ИС и поясните ее?
- Перечислите преимущества и недостатки каждой модели?
- Перечислите преимущества модели с централизованной сетевой организацией
- Какие проблемы могут возникнуть при организации системы с единственным сервером?
- Какие решения можно предложить для решения вышеуказанных проблем?
- Проведите сравнительный анализ всех трех моделей организации ИС?
- Какие обстоятельства указывают на активное внедрение ИС с более сложной организацией?