Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время одной из основных задач научно-технического развития общества является проблема разработки и создания распределенных систем обработки информации, объединяющих передовые компьютерные технологии на основе различных сред передачи данных. При этом особо важное значение приобретает создание так называемых неоднородных распределенных систем обработки данных, в состав которых входят вычислительные системы, построенные на основе различных архитектур и функционирующие под управлением разных операционных систем . К распределенным системам такого типа можно отнести неоднородные информационно-вычислительные сети ФВС), системы телеобработки, а также некоторые классы автоматизированных систем, по структуре и характеру функционирования подобные ИВС .
С целью стандартизации распределенные системы
интенсивно исследуются рядом крупных национальных и международных научно-технических ассоциаций, среди которых можно выделить Международную организацию по стандартизации С ISO), Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии CCCITT) и Европейскую ассоциацию производителей вычислительных машин СЕСМА). Активный вклад в стандартизацию протоколов вносят различные профессиональные объединения CEIA, IEEE и др.), национальные организации по стандартизации CANSI-США, AFNOR-Франция, BSI-Великобритания, DIN-ФРГ, JISC-Япония, Госстандарт-СССР и др.), а также некоторые фирмы С IBM, DEC-США). Концептуальную основу множества стандартов, разработанных международными организациями, составляет базовая Модель взаимодействия открытых систем C0SI).
Создание широкого спектра международных стандартов поставило на повестку дня проблемы разработки и реализации программно-аппаратных средств, построенных на основе этих стандартов. Размах разработок по исследованию этих проблем характеризуется хотя бы тем, что известная автору библиография по международным стандартам и рекомендациям, относящаяся к телеобработке данных и вычислительным сетям, за несколько последних лет насчитывает около четырехсот
наименований. К ведущим западным фирмам, предлагающим
сетевые продукты на основе международных рекомендаций, в
первую очередь следует отнести: CONCORD, MOTOROLA, AEG
COMPUIROL, SIMPACT, SISCO, COMMSOFT, COMSULT, RETIX и т.д. В
СССР набор сетевых разработок для неоднородных .систем
представлен комплексами программно-технических средств (КІТГО
различных производителей. Анализ отечественных КПТС для
неоднородных распределенных систем показал, что большинство
из них существенно уступают зарубежным аналогам по
степени соответствия существующим стандартам. Кроме того
значительно затруднено создание на их основе неоднородных
распределенных систем, состоящих из вычислительных машин
различных типов,с разными операционными средами.
Одним из способов устранения указанных недостатков является разработка и создание программного обеспечения СПО) для неоднородных систем обработки данных в мобильном или так называемом переносимом варианте. В этой связи перед автором была поставлена задача создания сетевых переносимых программных средств на основе базовой Модели и международных стандартов для операционных систем разного типа (VM/SP, RSX-11M, MS DOS). Результаты работы представлены в виде пакета программ, называемого в дальнейшем пакетом программ Мобильного Сетевого Метода Доступа СМСМДЗ.
Цель работы: Основная цель диссертационной работы состоит в разработке принципов построения протокольных объектов неоднородных распределенных систем обработки данных и создания на их основе переносимого пакета программ (МСМД), включающий сеансовый и транспортный уровни базовой Модели и обеспечивающий взаимодействие прикладных процессов в различных операционных средах.
Для достижения этой цели потребовалось предварительно сформулировать и исследовать проблему разработки переносимого программного обеспечения, что позволило выделить набор факторов, определяющих построение этого ПО и класс вопросов, подлежащих дополнительному исследованию: логическую и
программную структуру протокольных объектов, алгоритмы функционирования протокольных машин протокольных объектов, организацию взаимодействия сетевых задач, выполняющихся в одной операционной среде, алгоритмы функционирования различных типов верхних и нижних интерфейсов протокольных объектов в разных операционных средах .
Научная новизна. В диссертации получены новые научные результаты, относящиеся к вопросам разработки програмного обеспечения для полностью неоднородных распределенных систем обработки данных, в частности:
-
Предложены общие принципы построения протокольных объектов для полностью неоднородных распределенных систем обработки данных. На их основе разработаны принципы построения и реализации переносимых компонент протокольных объектов, принципы построения и реализации машинно-зависимых компонент протокольных объектов в разных операционных системах, принципы построения и реализации интерфейсов протокольных объектов с прикладными процессами, принципы построения и реализации протокольных объектов с коммуникационной средой.
-
Предложена и разработана логическая структура протокольного объекта, инвариантная относительно уровней базовой модели 0SI. Предложена и разработана программная структура протокольного объекта. В рамках программной структуры выделен базовый набор программных модулей протокольного объекта, предложены алгоритмы функционирования программных модулей базового набора, выделены переносимые и машинно-зависимые компоненты этого набора, определена проблема неполной архитектуры вычислительной системы.
3. Выделены основные функции машинно-зависимых компонент
протокольных объектов и произведено их отображение на базовые
возможности операционных систем, предложены концепция
построения интерфейса протокольных объектов с прикладными
процессами, в рамках которой производится синхронная
обработка прикладным процессом асинхронно поступающей
информации и иерархическая модель этого интерфейса,
разработан обобщенный интерфейс "3-4", в рамках которого разработаны алгоритмы методов доступа транспортного объекта к разным типам коммуникационных подсистем.
Практическая ценность. Пакет программ МСМД может быть
непосредственно использован для различных неоднородных
распределенных систем обработки данных с целью организации взаимодействия прикладных процессов, реализованых на языках высокого уровня С, PASCAL, FORTRAN в операционных системах типа RSX-11M, VM/SP, MS DOS. Теоретические результаты работы могут служить основой для легкого и быстрого подключения новых типов вычислительных систем, а также для разработки программного обеспечения протокольных объектов других уровней базовой модели OSI и их интеграции в сетевые задачи в разных типах операционных сред.
Результаты работы, воплощенные в пакете MCMD, внедрены в локальных вычислительных сетях: концерна "ТюменьГеология" МинГео СССР, завода "Микрон" и НИИ "Молекулярной электроники" МЭП СССР. Соответствующие акты о внедрении имеются.
Апробация. Результаты работы апробировались на Всесоюзном научно - практическом семинаре "Прикладные аспекты управления сложными системами",г.Кемерово, 1983г, на "Ломоносовских чтениях" в МГУ им. М.В.Ломоносова, г.Москва, в 1985, 1986 годах, на Пятой Всесоюзной конференции "Вычислительные сети коммутации пакетов. КОМПАК-87", г.Рига, 1987г., на Пятом Всесоюзном семинаре "Автоматизация исследований в ядерной физике и смежных областях",г.Ташкент, 1988 г., на заседании Рабочей группы АН СССР по локальным сетям промышленного применения , г.Выборг, 1989 г., на научном семинаре ИПК АН СССР, г.Москва, 1989 г, на Пятнадцатой Всесоюзной школе-семинаре по ИВС, г. Ленинград, 1990 г..
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в работах 71-13/, список которых приводится в конце автореферата.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы.
Похожие диссертации на Принципы построения и реализация протокольных объектов для полностью неоднородных распределенных систем обработки данных
