Рис. 16.1. Вариант связи ПК с удалённой ЛВС с помощью модема.
Занятие 16 по курсу “Информационные технологии”
Тема. Интеграция информационных технологий.
Корпоративные информационные системы.
Технологии “клиент-сервер”. Информационные хранилища.
Системы электронного документооборота
Результаты освоения темы
Изучая данную тему, вы будете знать:
Основные понятия:
| Теоретический материал |
1. Интеграция информационных технологий
Совместное использование данных в процессе коллективной деятельности зачастую приводило к серьезным негативным последствиям. Для решения этой проблемы стали разрабатывать комплексы различных информационных технологий с общими данными, направленные на выработку единых и эффективных для организаций и процессов методов применения этих технологий. Основным способом решения такой проблемы стала интеграция информационных технологий на основе обеспечения коммуникационной совместимости отдельных программных средств. Для этого, в частности, создавались специальные программы, осуществляющие преобразование данных из одного формата хранения в другой (конверторы).
Затем были разработаны интегрированные программные пакеты, позволяющие в рамках одной программы реализовать нескольких функций с установлением внутренних информационных связей между ними (офисные программные пакеты). В типовом варианте они включают: текстовый процессор, табличный процессор, СУБД, система управления коммуникациями.
Параллельно создавалась единая интегрирующая среда, в качестве которой использовались операционные оболочки и локальные сети. Для работы в такой среде все программы-приложения разрабатываются в соответствии с определёнными спецификациями, что позволяет стандартизировать способы обмена информацией между различными приложениями.
Кроме групповых сред появляются и личные информационные системы, объединившие в рамках одной технологии все функции поддержки и организации рабочего места. Например, для планирования рабочего времени от одного рабочего дня до нескольких лет, ведения адресно-телефонного справочника, многоструктурного блокнота, справочника памятных дат и др.
В новых интегрированных моделях бизнеса появляется возможность собирать детальную информацию о каждом клиенте, о спросе и состоянии рынка с помощью интерактивного доступа к информации. Возможность персонального общения с обратной связью позволяет каждому клиенту становиться активным поставщиком информации о своих потребностях. Предприятие персонализирует предлагаемые продукты и услуги, направляя маркетинговые усилия на конкретные группы лиц. При этом маркетинговые просчеты и коммерческий риск снижаются практически до нуля.
Дальнейшее развитие интеграции информационных технологий связано с телекоммуникациями, позволяющими все вышеназванные достоинства подобных технологий использовать в сложных разветвлённых и неоднородных информационных сетях, использующих, в том числе, распределённые базы данных и распределённую обработку документов. К таким сетям относится и Интернет.
Интернет – глобальная информационная сеть, состоящая из большого количества сетей различного назначения, выполняющих разные задачи. Таким образом, Интернет образует интегрированную информационную сеть (интерсеть) – совокупность расположенных в различных странах взаимосвязанных информационных сетей, называемых подсетями.
Принцип их построения заключается в организации магистралей (высокоскоростных телефонных, радио, спутниковых и других линий связи) между центральными узловыми станциями (серверами провайдеров). Существуют также опорные сети, создаваемые различными организациями, как правило, для удовлетворения собственных потребностей. Они бывают международные, государственные, региональные и отраслевые. Некоторые опорные сети для выхода в Интернет выделяют специально оборудованные сетевые узлы с серверами (хосты), и становятся провайдерами Интернета.
Все основные принципы, используемые в локальных и региональных сетях, в той или иной степени применяются в глобальных сетях.
Однотипные по используемым аппаратуре и протоколам сети объединяются с помощью общих для соединяемых сетей узлов-“мостов”, а разнотипные сети – с помощью общих узлов-“шлюзов”. Интеграция нескольких сетей в единую систему базируется на использовании межсетевой маршрутизации информационных потоков. Межсетевая маршрутизация организуется путём включения в каждую из объединяемых подсетей специальных узлов-“маршрутизаторов”. Часто функции “маршрутизаторов” и “шлюзов” интегрируются в одном узле. Узлы-“маршрутизаторы” распознают какой из поступивших к ним пакетов относится к “местному” трафику сети станции-отправителя, а какой должен быть передан в другую сеть, входящую в единую интегрированную систему.
Для функционирования подобных интегрированных информационных сетей используются специальные сетевые технические средства, обеспечивающие взаимодействие как внутри локальной сети, так и нескольких информационных сетей или подсетей. К ним относятся:
Сетевой адаптер используется для соединения компьютеров в локальной сети. Он устанавливается внутри системного блока компьютера. Позволяет поддерживать скорость обмена данными от 10 до 100 Мб/с.
Повторитель (англ. “Repeater”) служит для восстановления (регенерации) электрических сигналов, передаваемых между двумя сегментами ЛВС, если невозможно работать на одном сегменте кабеля или есть ограничения на расстояние и число узлов.
Концентратор (англ. “Hub”) – устройство, позволяющее соединить компьютеры (РС или Клиенты) с сервером или несколько ЛВС в интерсеть для организации иерархических структур и разветвления сети. Они бывают пассивными и активными. К одному концентратору можно подключить от двух, четырёх до нескольких десятков компьютеров.
Мост (англ. “Bridge”) служит для соединения разных подсетей, имеющих, в том числе, неодинаковые канальные протоколы.
Шлюз (англ. “Gateway”) – межсетевой преобразователь, служит для соединения информационных сетей различной архитектуры с неодинаковыми сетевыми протоколами.
Как правило, в сетях приём и передача информации между несколькими абонентами организуются с помощью специальных устройств разделения и уплотнения канала – мультиплексоров. Они предназначены для подключения к компьютеру терминалов, модемов и других устройств.
Оперативность передачи данных зависит и от возможности выбирать оптимальные маршруты доставки данных. Выбор оптимального маршрута осуществляется специальными устройствами – маршрутизаторами (англ. “Router”). Кроме того, они выполняют функции: “моста” между ЛВС и Интернетом; соединения (объединения) локальных сетей (маршрутизации); защиты ЛВС от несанкционированного доступа (Firewall). Маршрутизатор может представлять программное, техническое и программно-техническое средство. Он является полноценным ресурсом Интернета, имеет свой IP-адрес и, как правило, предназначен для работы в корпоративных и территориальных сетях.
Для преобразования цифровых данных ЭВМ в сигналы, передаваемые по линиям связи, используют модемы. Вариант связи удалённого компьютера через маршрутизатор с ЛВС представлен на рис. 16.1.
Рис. 16.1. Вариант связи ПК с удалённой ЛВС с помощью модема.
Для эффективной работы организации обычно в ней развёртывается локальная сеть. Поскольку без Интернета ныне немыслима деятельность практически любой организации, они подключаются к глобальной информационной сети. Более того, некоторые организации имеют свои подразделения, поставщиков и заказчиков, которые могут располагаться не только в любых местах территории какого-либо региона, но и в любом государстве. В таком случае взаимодействие осуществляется путём соединения технологий Интранета и Интернета и образования распределённой информационной сети. Основные принципы её построения соответствуют принятым для ЛВС и Интернета при организации разнородных сетей. В результате формируются корпоративные информационные сети.
2. Корпоративные информационные системы
Корпоративная сеть (сеть масштаба предприятия, Enterprise network) связывает между собой ЛВС подразделений корпорации (предприятия). В результате образуются сложные информационные системы (инфосистемы) с распределённой информационной архитектурой. Распределённые сети бывают проводными и беспроводными. Распределённые сети беспроводной широкополосной связи называют сетями широкополосного доступа (англ. “Broadband Wireless Access, BWA”). Таким образом, корпоративная сеть – сеть смешанной топологии, включающая несколько локальных сетей. Она объединяет филиалы корпорации, которые являются, как правило, её собственностью.
| Корпоративная информационная система - информационная система, участниками которой может быть только ограниченный круг лиц, определённый её владельцем или соглашением участников этой системы. |
Поскольку невозможно управлять экономикой предприятий основываясь только на профессиональную интуицию её руководителей, специалисты предлагают создавать корпоративные информационные системы управления знаниями.
В создаваемой корпоративной информационной системе обычно используют “клиент/серверные” сетевые технологии.
3. Технологии “клиент-сервер”
Клиенты (пользователи сети) взаимодействуют через локальные и глобальные сети с различными программными приложениями, работающими на серверах. Корпоративные данные могут храниться в корпоративной или глобальной сети, а также на нескольких серверах ЛВС, входящих в состав корпоративной сети.
Архитектура клиент-сервер (Client-server architecture) – архитектура распределённой вычислительной системы, в которой приложение делится на клиентский и серверный процессы. Сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, а клиент может пользоваться ими.
Сервер – это компьютер, выполняющий обработку запроса. Он отвечает за хранение данных, организацию доступа к ним и передачу данных клиенту. Серверный процесс в архитектуре клиент-сервер – процесс, который выполняет на сервере запрос клиентского процесса и отсылает ответ клиентскому процессу.
Клиент – это задача, рабочая станция, пользователь. Он может сформировать запрос для сервера: считать файл, осуществить поиск записи и т.п. Клиентский процесс в архитектуре клиент-сервер – процесс, который выполняется на стороне клиента и посылает запрос серверному процессу на выполнение некоторой задачи. Обычно клиентский процесс:
Как правило, клиент и сервер территориально отделены друг от друга, и в этом случае они образуют систему распределённой обработки данных.
Для современных СУБД архитектура “клиент-сервер” фактически является стандартом. Используемые в ней прикладные программы имеют распределённый характер, т.е. часть функций приложений реализована в программе-клиенте, а другая – в программе-сервере.
Ныне распространяется концепция GRID, представляющая набор стандартизированных служб, обеспечивающих надёжный, совместимый, дешёвый и повсеместный доступ к информационным и вычислительным ресурсам. Она подразумевает интеграцию на основе управляющего и оптимизирующего ПО нового поколения. GRID не только концепция, но и работающие технологии, применяемые прежде всего для решения потоков/наборов однотипных задач. Некоторые технологии GRID начинают использовать в корпоративных системах.
4. Информационные хранилища
Огромные массивы данных можно хранить на одном или нескольких серверах. Если они расположены в сетях типа Интернет, то их называют информационными хранилищами (базами обобщённых данных). Это могут быть сети хранения данных, которые формируются из множества различных внешних и внутренних источников (Рис. 16.2). В любом случае это базы и банки данных, функционирующие, как правило, под управлением распределённых СУБД.
Для сохранности электронных информационных ресурсов применяют специальные сети хранения данных, получившие название Storage Area Network (SAN), а в корпоративных сетях – специализированные Network Attached Storage (NAS-серверы), которые осуществляют совместимость, интеграцию и администрирование серверов общего назначения, а также хранение огромных массивов данных. В качестве информационных хранилищ в них используют RAID-массивы, CD и DVD библиотеки.
Возможность современных СУБД организовывать накопление и оперативную обработку больших объёмов информации способствовала развитию аналитических систем прогнозирования, идентификации объектов и состояний, оценки и выбора альтернативных решений и др., например, систем поддержки принятия решений.
5. Системы электронного документооборота
Ежедневно в масштабах организаций обрабатываются огромные массивы документов. Многие из них порождают большое количество сопровождающих документов. В результате появляются потоки документов, которые приходиться контролировать и перераспределять между различными подразделениями. Согласно данным Siemens Business Services до 30% рабочего времени сотрудников уходит на поиск документов и другие рутинные операции, 15% документов безвозвратно теряется, а 80% времени руководитель тратит на работу с информацией. Всё это относится к технологиям делопроизводства.
| Делопроизводство - это отрасль деятельности, обеспечивающая документирование и организацию работы с официальными документами (документооборот). |
Документооборот – совокупность взаимосвязанных процедур, обеспечивающих движение документов в учреждении с момента их создания или поступления и до завершения исполнения или отправки и передачи в архив.
Термин “делопроизводство” возник в России во второй половине XVIII века. Ныне он является синонимом термина “документационное обеспечение управления” (ДОУ) –это система вторичных процессов, обеспечивающих и отражающих процессы управления.
Для решения задач управления деловыми процессами в организациях используют автоматизированные системы. С их помощью организуют системы электронного документооборота и контроля выполнения заданий, загрузки сотрудников. Цель их использования заключается в сведению к минимуму создание и перемещение бумаг внутри организации. Пока еще не предполагается полностью отказаться от бумажных документов по причинам, главным образом, юридического характера.
Системы делопроизводства обеспечивают работу с электронными версиями документов и реквизитами регистрационно-контрольных форм в соответствии с принятыми в стране правилами и стандартами делопроизводства.
Системы документооборота обеспечивают строго регламентированное и формально контролируемое движение документов внутри и вне организации на основе информационных и коммуникационных технологий.
Автоматизация документооборота заключается в комплексной автоматизации процессов разработки, согласования, распространения, поиска и архивного хранения документов организации.
Электронный документ – документ, в котором информация представлена в электронно-цифровой форме.
| Электронный документооборот - это электронный обмен деловыми документами между автоматизированными системами различных компаний в стандартизованной форме, действенное средство повышения эффективности управления в организациях. |
Система электронного документооборота сокращает время прохождения информации, требующейся для принятия управленческих решений. Она создаёт единое информационное пространство и оперативно действующие коммуникационные каналы связи между сотрудниками различных функциональных и территориально-распределённых подразделений.
Электронная цифровая подпись (ЭЦП) – это реквизит электронного документа, предназначенный для его защиты от подделки. ЭЦП получается в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи. Она позволяет идентифицировать владельца ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе.
В электронном документообороте используют системы:
Коллективную работу с документами обеспечивают технологии “Groupware” и “Workflow”.
Технология Groupware предназначена для небольших рабочие групп. Она ориентирована на поддержку выполнения одной коллективной задачи при отсутствии структуризации в организации работ. Поддержка ограничивается обеспечением коллективного доступа к информации.
Технологии Workflow служат для автоматизации документооборота в средних и крупных офисах и обеспечивает поддержку многопользовательской работы с несколькими задачами одновременно при чёткой структуризации выполнения работ по ролям и документам с контролем исполнения.
Технологии Дистанционного обучения
Ещё одним видом интегрированных информационных сетей являются образовательные информационные сети. Они обычно используют методы обучения, базирующиеся на использовании телекоммуникаций, компьютерных средств и технологий “Дистанционного обучения”. Этот метод получает широкое распространение в конце XX века.
Дистанционное обучение (англ. “Distant learning”) – это обучение, при котором все или большая часть учебных процедур осуществляется с использованием современных информационных и телекоммуникационных технологий при территориальной разобщенности преподавателя и студентов.
| Дистанционное обучение - это способ организации процесса обучения, основанный на использовании современных информационных и телекоммуникационных технологий, позволяющих осуществлять обучение на расстоянии без непосредственного контакта между преподавателем и учащимся. |
Иногда говорят, что это “модернизированное” заочное образование. То есть когда с помощью кейс-технологии и Интернета студент может учиться в любое удобное для него время по индивидуальному графику.
Кейс-технология предполагает комплектацию учебно-методических материалов в специальный набор – кейс, который пересылается учащемуся для самостоятельного изучения. Кейс содержит текстовые, аудиовизуальные и мультимедийные учебно-методические материалы. Для взаимодействия с вузом студентам организуют регулярные консультации преподавателей-тьюторов традиционным или дистанционным способом. Однако это только часть возможностей дистанционного обучения, его офлайновый компонент.
Дистанционное обучение (ДО) – особая образовательная информационная технология. В ней используются телекоммуникации, что вызывает потребность оптимизации и даже сокращения объёмов передаваемой информации, но без потерь её сущности. При этом можно применять офлайновые, онлайновые технологии и их совокупность.
За рубежом в последнее время используются понятия “электронное обучение” (англ. “E-learning” или “Electronic Learning”) или Интернет обучение – предоставление доступа к компьютерным учебным программам (англ. “coursware”) через Интернет или корпоративные Интранет сети. Они стали употребляться наряду с термином “дистанционное обучение”. Инициатива “eLearning”, как объявлено в Европе, задаёт формат поддержки информационной грамотности, европейских виртуальных университетов, объединения учебных заведений в единую цифровую сеть и развития дистанционной технологии обучения.
В электронном обучении, в основном, используют три разновидности технологий:
Темпы внедрения новых информационных технологий таковы, что терминология за ними не поспевает. В начале XXI века появилось новое понятие – “электронное образование”. Нет пока однозначного его толкования. В мире наиболее употребительны термины “e-learning” и “m-learning”, не имеющие еще адекватного перевода на русский язык. Последнее понятие возникло в связи с активным развитием беспроводных технологий мобильного обучения. Его можно отнести к перспективным технологиям электронного образования или обучения, позволяющим не зависеть от места нахождения в процессе обучения, то есть не быть привязанным к офису или дому. А назвать его можно мобильным Интернетом.
Совершенно очевидно, что Интернет предоставляет огромные возможности для различных форм и видов образования. С начала 1990-х годов во всём мире (в том числе в России) интенсивно формируются образовательные и научные электронные информационные ресурсы, ориентированные на аудиторию от профессорско-преподавательского состава вузов до школьников.
Учебные заведения размещают информационные образовательные ресурсы в Интернете на своих сайтах и порталах для того, чтобы обучающиеся могли воспользоваться ими. Они создаются в школах, средних специальных учебных заведениях и вузах, различных негосударственных и государственных учреждениях и организациях, в т.ч. в Министерстве образования и науки РФ.
В глобальной сети создаётся открытая образовательная среда. В определённых ситуациях она может быть закрытой или частичной открытой, например, при использовании ДО, ЭО и др.
В образовательной среде России, используются новейшие достижения педагогики и психологии, компьютерных и телекоммуникационных технологий. Новую парадигму образования можно выразить следующим девизом “Учиться учить самостоятельно”.
| Основные выводы |
Важно знать, что потребность совместного использования данных в процессе коллективной деятельности привела к необходимости создания специальных технических средств и технологий, выработки единых и эффективных методов применения этих технологий. Основным способом решения такой проблемы стала интеграция информационных технологий на основе обеспечения коммуникационной совместимости отдельных программных средств.
Она позволила осуществлять распределённые хранение данных и обработку документов в сложных разветвлённых и неоднородных информационных сетях, использующих, в том числе, распределённые базы данных. К таким сетям относится и Интернет. При этом Интернет образует интегрированную информационную сеть (интерсеть). Все основные принципы, используемые в локальных и региональных сетях, в той или иной степени применяются в глобальных сетях.
Для функционирования подобных интегрированных информационных сетей используются специальные сетевые технические средства и технологии, обеспечивающие взаимодействие как внутри локальной сети, так и нескольких информационных сетей или подсетей. К ним относятся: серверы доступа; сетевые адаптеры, повторители, коммутаторы, концентраторы, мультиплексоры, мосты, маршрутизаторы, шлюзы и модемы, согласующие работу компьютеров с каналами передачи данных.
С их помощью информационные технологии объединяются в корпоративные (сети масштаба предприятия) и иные сети. Корпоративная сеть связывает между собой ЛВС подразделений корпорации. В результате образуются сложные информационные системы (инфосистемы) с распределённой информационной архитектурой.
В них обычно используют “клиент/серверные” сетевые технологии. Клиенты (пользователи сети) взаимодействуют через локальные и глобальные сети с различными программными приложениями, работающими на серверах. Корпоративные данные могут храниться в корпоративной или глобальной сети, а также на нескольких серверах ЛВС, входящих в состав корпоративной сети. Как правило, клиент и сервер территориально отделены друг от друга, и в этом случае они образуют систему распределённой обработки данных.
Огромные массивы данных можно хранить на одном или нескольких серверах. Если они расположены в сетях типа Интернет, то их называют информационными хранилищами. Это могут быть сети хранения данных, которые формируются из множества различных внешних и внутренних источников (Storage Area Network, SAN) или специализированные Network Attached Storage (NAS-серверы) в корпоративных сетях. В качестве информационных хранилищ в них используют RAID-массивы, CD и DVD библиотеки. В любом случае это базы и банки данных, функционирующие, как правило, под управлением распределённых СУБД.
К интегрированным информационным технологиям относят системы документооборота и образования. Система электронного документооборота создаёт единое информационное пространство и оперативно действующие коммуникационные каналы связи между сотрудниками различных функциональных и территориально-распределённых подразделений.
Современные образовательные информационные системы всё чаще используют методы обучения, базирующиеся на применении телекоммуникаций, компьютерных средств и технологий “Дистанционного обучения”. В начале XXI века появились новые понятия – “электронное образование” и мобильный Интернет, который позволяет не зависеть от места нахождения в процессе обучения, то есть не быть привязанным к офису или дому.
| Контрольные вопросы |
Ответьте на следующие вопросы:
Выполните в Тетради-практикуме все задания к занятию 16.