99307

Разработка автоматизированной системы управления (АСУ) Котласской дистанцией пути (ПЧ-43)

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Предпосылки дальнейшего развития информационных технологий в путевом хозяйстве созданы в рамках информационно-технологической реформы железнодорожного транспорта в результате которой на сети железных дорог внедряются современные высокопроизводительные программно-технические комплексы объединенные единой цифровой сетью связи и передачи данных реализуются системные решения по созданию единой информационной среды. В этом случае каждое АРМ строится на базе одной ЭВМ но в то же время имеется возможность использовать некоторые общие ресурсы...

Русский

2016-09-06

784 KB

2 чел.

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Курсовая работа

по дисциплине:

«Информационные системы

железнодорожного транспорта»

                                              Работу выполнил: студент 6-го курса

       Обернихин Артем Юрьевич

                 Шифр 02-п/ЭВМ-36496

                                               Работу проверил: 

        Самме Георгий Вальдемарович

Москва  2007

1.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Целью данного дипломного проекта является разработка автоматизированной системы управления (АСУ) Котласской дистанцией пути (ПЧ-43).

В постановлении №3 Коллегии МПС России от 14.03.2001г. определены задачи и приоритетные  направления повышения  эффективности работы путевого хозяйства.

До 2008 года производительность труда должна увеличиться в 2,3 раза; до 2010г. в 2.9 раза. Себестоимость перевозок в части, определяемой расходами путевого хозяйства, должна снизиться на 29,9% (до 2010года на 39,7%). Предусматривается значительно  реформировать организационную структуру путевого комплекса.  

Одним из организационно-технических мероприятий по  повышению качества управления, является информатизация путевого хозяйства

В настоящее время в путевом хозяйстве созданы:

-информационно-справочная система на основе паспортных данных объектов путевого хозяйства,

-передвижные средства диагностики с бортовыми автоматизированными системами  (БАС),

-путевые машины, оборудованные автоматизированными системами управления рабочими органами.  

Внедренные компьютерные технологии освоены штатными работниками предприятий и подразделений путевого хозяйства. Создана система переподготовки кадров.

Предпосылки дальнейшего развития информационных технологий в путевом хозяйстве созданы в рамках информационно-технологической реформы железнодорожного транспорта, в результате которой на сети железных дорог внедряются современные высокопроизводительные программно-технические комплексы, объединенные единой цифровой сетью связи и передачи данных, реализуются системные решения по созданию единой информационной среды.

Разработка Концепции автоматизированной системы управления (АСУ-П) обусловлена необходимостью определения основных задач информатизации путевого хозяйства в условиях его реорганизации.

2.ПУТЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

2.1.Краткая характеристика путевого хозяйства

Путевое хозяйство включает в себя:

-объекты железнодорожного пути;

-комплекс хозяйственных предприятий, обеспечивающих техническую эксплуатацию и функционирование железнодорожного пути.

Деятельность путевого хозяйства (ПХ) в целом направлена на обеспечение потребностей перевозочного процесса в части железнодорожного пути и определяется совокупностью целей:

-Обеспечение безопасности движения поездов;

-Обеспечение установленных скоростей движения;

-Снижение себестоимости технической эксплуатации пути.

Состояние железнодорожного пути и скорость движения поездов - главные объекты  управления ПХ.

Снижение затрат на техническую эксплуатацию пути является основным экономическим требованием к путевому хозяйству.

Основные производственные фонды путевого хозяйства составляют 51% от основных фондов железных дорог. В состав основных фондов входят:  сооружения – 93,4%; машины и оборудование – 3,8%; здания – 1,6%; транспортные средства – 1,1%; производственный инструмент  и хозяйственный       инвентарь – 0,1%. Эксплуатационные расходы путевого хозяйства в расходах дорог составляют около 26%.  34,3% этих расходов приходится на ремонт пути.

Основополагающими нормативными документами ПХ являются:

-  “Положение   о системе ведения путевого хозяйства на железных дорогах Российской федерации”, утвержденное 27.04.2001г. Министром путей сообщения;

- “Концепция реформирования организационной структуры путевого комплекса”,  одобренная постановлением Коллегии   МПС РФ от  14.03.2001г.

В Положении о системе ведения путевого хозяйства определяются принципы, технические параметры  и нормативы по эксплуатации железнодорожного пути, исходя из условий обеспечения безопасности движения поездов с установленными скоростями и эффективного использования материальных, трудовых и финансовых  ресурсов.   Система предусматривает планирование текущего содержания и ремонтов с учетом фактического технического состояния пути.

2.2.Цели и задачи реформирования путевого хозяйства

Основными целями реформирования организационной структуры управления путевого хозяйства являются:

-повышение эксплуатационной надежности и уровня использования железнодорожного пути;

-усиление централизации управления;

ликвидация лишних звеньев управления в общей системе и на предприятиях;

-разделение функций текущего содержания и ремонта пути, а также эксплуатации средств механизации путевых работ;

-повышение уровня планирования;

Реформирование ведется поэтапно по мере расширения полигона пути на железобетонном подрельсовом основании и насыщения подразделений дистанций пути и путевых машинных станций (ПМС) современными машинизированными комплексами для ремонта и текущего содержания пути и мобильными средствами связи, доставки людей и материалов к фронтам работ.

Информатизация является одним из важнейших условий реформирования системы управления, предусмотренных Концепцией реформирования. Система передачи, хранения и использования информации о состоянии путевого хозяйства  должна развиваться темпами, опережающими реорганизацию системы управления.

В новой структуре дистанция пути (ПЧ) остается основным эксплуатационным подразделением путевого хозяйства.

2.3.Организационная структура дистанции

 

Основным структурным звеном планирования и организации производственных процессов и техническому обслуживанию пути, инженерных сооружений, а также обеспечение безопасности движения поездов по параметрам путевого хозяйства остается на сегодняшний день дистанция пути.

В дистанциях пути сохраняется участковая структура.

Общее руководство планово-экономической и эксплуатационно-хозяйственной деятельностью предприятия осуществляет начальник дистанции пути – ПЧ. Функции управления отдельными направлениями процесса технического обслуживания пути реализуется следующими структурными подразделениями:

планово-экономический отдел (ПЭО) – организация планово-экономической и хозяйственной деятельности дистанции пути, формирование и распределение ресурсов;

производственно-технический отдел (ПТО) – планирование и организация производственных процессов по техническому обслуживанию пути инженерных сооружений, ведение технической документации;

бухгалтерия – организация бухгалтерского учета;

отдел кадров (ОК) – подбор и расстановка кадров, нормирование и охрана труда;

информационный сектор и диспетчерский пункт (ПУД) – формирование, распределение и передача потоков информации.

Функциональные направления эксплуатационной хозяйственной деятельности возглавляют три заместителя ПЧ – заместитель начальника дистанции по содержанию искусственных сооружений ( ПЧЗИССО), главный инженер дистанции (ПЧГ) и заместитель начальника дистанции по содержанию пути (ПЧЗ).

ПЧЗИССО – организация текущего содержания искусственных сооружений. Производственные процессы по содержанию искусственных сооружений реализуют специальные подразделения – мостовые цеха.

ПЧГ – организация материально-технического обеспечения производственных процессов. В непосредственном подчинении ПЧГ специализированные специальные подразделения:

Производственно-технический отдел;

Механические мастерские (механические цеха);

Цех (пункты) дефектоскопии;

Строительный цех (строительные бригады);

Цех (бригады) по ремонту переездов.

ПЧЗ – организация текущего содержания пути.

Сезонное  и оперативное планирование, организация  и обеспечение работ по текущему содержанию пути осуществляется на структурном  подразделении дистанции пути – механизированном участке (ПЧУМ) под руководством начальника участка, подчиненном ПЧЗ.

Организация технологии выполнения работ осуществляется силами околотков пути (ПД); возглавляемыми дорожными мастерами и входящими в состав ПД  бригадами по текущему содержанию пути (путевыми бригадами) – ПДБ

Структурная схема Котласской дистанции пути представлена на рис.1                                                                                              

2.4 Общая характеристика документооборота  и информации

Сверху вниз по административной иерархии системы управления поступает информация директивного характера в виде:

-нормативно-технических документов (НТД);

-указаний,  приказов, распоряжений;

- заданий;

-запросов и др.;

Снизу вверх от низовых подразделений в вышестоящие структуры управления передается поток информации в виде:

-данных о техническом состоянии пути;

-паспортных характеристик путевого хозяйства;

- текущих показателей деятельности предприятий;

-справок, отчетов, планов, мероприятий по улучшению ведения путевого хозяйства и др.

Горизонтальные информационные связи поддерживаются между предприятиями и подразделениями, принадлежащими к одному уровню управления, как внутри хозяйства, так и со смежными службами.

Важными являются информационные связи  с предприятиями- поставщиками материалов,  инструмента, машин и оборудования для путевого хозяйства.

Базовые данные ПХ приведены в техническом паспорте дистанции пути (форма АГУ-4). Он содержит данные об условиях эксплуатации,  количественную и качественную характеристики всех элементов путевого хозяйства в пределах дистанции пути, в том числе:

  •  схему путей дистанции;

- график административного деления с указанием границ обслуживания и месторасположением линейных подразделений с координатной привязкой к пути;

- основные характеристики путевых устройств (земляного полотна с водоотводными и укрепительными сооружениями, искусственных сооружений, переездов, верхнего строения пути, средств снегозащиты);

- данные о путевых и сигнальных знаках;

- сведения о негабаритных местах, путевых мастерских, путевых машинах и механизмах, инструменте строгого учета, линейно-путевых зданиях и др.

Деятельность путевого хозяйства характеризуется комплексом утвержденных показателей,  характеризующих: безопасность движения, техническое состояние пути и сооружений, использование машинного парка и средств диагностики,  текущее содержание и ремонт пути, финансово-экономическое состояние,  выпуск продукции промышленными предприятиями, кадровое обеспечение, состояние охраны труда и производственной санитарии, обеспеченности материалами и др.

Действует  система контроля и учета текущих показателей. Их сравнение с допускаемыми или плановыми значениями позволяет всесторонне оценивать текущее состояние путевого хозяйства и принимать необходимые меры по регулированию деятельности.

Совокупность паспортных данных, показателей деятельности, нормативов и  утвержденных информационных технологий их получения, обработки  и использования составляют основу информационной модели путевого хозяйства.

Исходя из современных требований, предъявляемых к качеству работы управленческого звена дистанции пути, нельзя не отметить, что эффективная работа зависит от уровня оснащения электронным оборудованием, таким как компьютеры, средства связи, копировальные устройства.

Их использование позволяет сократить время, требуемое на подготовку конкретных задач, уменьшить производственные затраты при их реализации, исключить возможность появления ошибок в подготовке бухгалтерской, технологической и др. документации, что дает прямой экономический эффект.

Разумеется, для раскрытия всех потенциальных возможностей, которое несет в себе использование компьютеров, необходимо применять в работе весь комплекс программных и аппаратных средств, максимально соответствующих поставленным задачам. Поэтому в настоящее время велика потребность в компьютерных программах, поддерживающих работу управленческого звена, а так же в информации о способах оптимального использования имеющегося компьютерного оборудования.

3.АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ РАБОЧИЕ МЕСТА ДИСТАНЦИИ ПУТИ

Автоматизированное рабочее место (АРМ) можно определить как комплекс информационных ресурсов, программно-технических и организационно-технологических средств индивидуального и коллективного пользования, объединенных для выполнения определенных функций профессионального работника управления.

С помощью АРМ специалист может обрабатывать тексты, посылать и принимать сообщения, хранящиеся в памяти ЭВМ, участвовать в совещаниях, организовывать и вести личные архивы документов, выполнять расчеты и получать готовые результаты в табличной и графической форме. Для принятия рациональных, обоснованных  решений и эффективности управления в целом  необходима реализация АРМ управленческого звена, соответствующая различным уровням управления и реализуемым функциям. Подготовка информации для принятия решений, собственно принятие решений и их реализация могут иметь много общего в различных экономических службах предприятия. Также многие функции являются типовыми для многих предприятий. Это позволяет создавать гибкие, перестраиваемые структуры управления.

В основу конструирования АРМ положены следующие основные принципы:

1. Максимальная ориентация на конечного пользователя, достигаемая созданием инструментальных средств адаптации АРМ к уровню подготовки пользователя, возможностей его обучения и самообучения.

2. Формализация профессиональных знаний, то есть возможность предоставления с помощью АРМ самостоятельно автоматизировать новые функции и решать новые задачи в процессе накопления опыта работы с системой.

3. Ориентация АРМ на решение определенного класса задач, объединенных общей технологией обработки информации, единством режимов работы и эксплуатации, что характерно для специалистов экономических служб.

4. Модульность построения, обеспечивающая сопряжение АРМ с другими элементами системы обработки информации, а также модификацию и наращивание возможностей АРМ без прерывания его функционирования.

5. Эргономичность, то есть создание для пользователя комфортных условий труда и дружественного интерфейса общения с системой.

3.1.Типовая структура  А РМ

Структурно АРМ включает функциональную и обеспечивающую части.

В основе разработки функционального обеспечения лежат требования пользователя к АРМ и его функциональная спецификация, включающая описание входной и выходной информации, средств и методов достоверности и качества информации, применяемых носителей, интерфейсов связи. Обычно сюда же относятся описание средств защиты от несанкционированного доступа, восстановление системы в сбойных ситуациях, управление в нестандартных ситуациях.

Обеспечивающая часть включает традиционные виды обеспечения: информационное, программное, техническое, технологическое и другие.

Информационное описание включает описание организации информационной базы, регламентирует информационные связи, предопределяет состав и содержание всей системы информационного отображения.

Программное обеспечение АРМ подразделяется на общее и функциональное.

Общее программное обеспечение входит в комплект с ПЭВМ и включает операционные системы, прикладные программы,  расширяющие  возможности  операционных  систем, программные средства диалога и другие. Общее программное обеспечение предназначено для управления работой процессора, организации доступа к памяти, периферийным устройствам, выполнения прикладных программ, обеспечения выполнения программ на языках высокого уровня.

Функциональное программное обеспечение предназначено для автоматизации решения функциональных задач, включает универсальные программы и функциональные пакеты. При проектировании этих программных средств необходимо соблюдать принципы ориентации разработки на конкретного пользователя. Совокупность требований к программному и техническому обеспечению отображается на множестве функций  пользователя,  и  это   позволяет  решать   проблемы профессиональной ориентации на пользователя.

Техническое обеспечение АРМ представляет собой комплекс технических средств обработки информации на базе ПЭВМ. Оно предназначено для организации технологического процесса использования АРМ применительно к комплексу решаемых задач, соответствующих функциям специалиста. Технологический   процесс   представляет   собой   совокупность функциональных работ, включающих обеспечение ввода, контроля, редактирования и манипулирования данными, накопление, хранение, поиск, защиту, получение выходных документов. В связи с тем, что пользователь является, как правило, участником некоторого коллектива и выполняет в нем определенную работу, необходимо предусмотреть технологическое взаимодействие исполнителей при решении задач, обеспечить условия совместной работы специалистов. Эти положения должны отражаться в квалификационных требованиях и должностных инструкциях пользователей АРМ.

3.2 Классификация  А РМ

В основу классификации АРМ положен ряд классификационных признаков. С учетом областей применения возможна классификация АРМ по функциональному признаку:

1. АРМ административно-управленческого персонала;

2. АРМ проектировщика радиоэлектронной аппаратуры, автоматизированных систем управления и т.д.

3. АРМ специалиста в области экономики, математики, физики и т.д.

4. АРМ производственно технологического назначения.

Важным классификационным признаком АРМ является режим его эксплуатации, по которому выделяются одиночный, групповой и сетевой режим.

В первом случае АРМ реализуется на ПЭВМ, все ресурсы которой находятся в монопольном распоряжении пользователя. Такое рабочее место ориентировано на решение нестандартных, специфических задач, и для его реализации применяется ЭВМ небольшой мощности.

При групповом режиме эксплуатации на базе одной ЭВМ реализуется несколько рабочих мест, объединенных про принципу административной или функциональной общности. В этом случае требуются уже более мощные ЭВМ и достаточно сложное программное обеспечение. Групповой режим эксплуатации обычно используется для организации распределенной обработки данных в пределах отдельного подразделения или организации для обслуживания стабильных групп специалистов и руководителей.

Сетевой режим эксплуатации АРМ объединяет достоинства первого и второго. В этом случае каждое АРМ строится на базе одной ЭВМ, но в то же время имеется возможность использовать некоторые общие ресурсы вычислительной сети.

Одним из подходов к классификации АРМ является их систематизация по видам решаемых задач. Возможны следующие группы АРМ:

1. Для решения информационно-вычислительных задач;

2. Для решения задач подготовки и ввода данных;

3. Для решения информационно-справочных задач;

4. Для решения задач бухгалтерского учета;

5. Для решения задач статистической обработки данных;

6. Для решения задач аналитических расчетов;

Обоснованное отнесение АРМ к определенной группе будет способствовать более глубокому и тщательному анализу, возможности сравнительной оценки различных однотипных АРМ с целью выбора наиболее предпочтительного.

В настоящее время  дистанции, отделения, службы путевого хозяйства в той или иной мере оснащены современными компьютерами. С появлением персональных компьютеров начато централизованное  проектирование различных АРМ для использования на уровне ПЧ.

В ПЧ-43 установлены и успешно эксплуатируются следующие АРМы (таблица 1):

Таблица 1- Автоматизированные рабочие места дистанции пути

отдел

Тип процессора

Год установки

Система

АРМ

охрана труда

Celeron 800MHz

2003г.

1.ОС-Windows’98

2.Office’2000

3.Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.АРМ Тест-П:

а)Тест-ДШ(отбраковка деревянных шпал)

б)Тест-ЖБШ(дефекты железобетонных шпал)

в)Тест-П (АСУ испытания работников путевого хозяйства по ПТЭ и инструкциям)

г)Тест-Рельс (дефекты рельсов)

д) Тест-сигнал (сигнализация на ж.д. транспорте)

е)Тест-хоз.поезда (движение хозяйственных поездов)

Технический отдел

Pentium-4, 2,4 GHz

2003г.

1.ОС-Windows’Ме

2.Office’2000

3.Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.АРМ-ТО (технический паспорт дистанции пути).

2.АРМСкорости.

3.АРМ Расчета выправки кривых

Celeron

800 MHz

2000г.

1.ОС-Windows’98

2.Office 2000

3.Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.ObjectLand (редактор станций).

2.АРМ-ТО.

3. АРМ ИССО.

4.АРМ Путеизмеритель

мостогруппа

Celeron

700 MHz

2001г.

1.ОС-Windows’98

2.Office 2000

3. Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.АРМ ИССО (искусственные сооружения).

2.АРМ ЗП(земляное полотно)

диспетчер

Pentium III-MMX, 500MHz

2000г.

1.ОС-Windows’98

2.Office 2000

3. Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.АРМ-Disp(автоматизированное рабочее место диспетчера дистанции пути).

бухгалтерия

Celeron 

400 MHz

1999г.

1.ОС-Windows’98

2.MS-DOS 7.0

2.Office 2000

3.Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

5.System Commander2000

1.АРМ Электронная бухгалтерия :

а)Авизо

б)Баланс

в)Редактор счетов

г)Учет МБП

д)Учет спецодежды.

2.МБ(материальная бухгалтерия)

Celeron

663 MHz

2001г.

1.ОС-Windows’98

2.MS-DOS 6.22

3.System Commander2000

4.Office 2000

5.Dr_web 4.29

6.WinRar3.1.

1.АРМ Пенсионный фонд.

2. АРМ Электронная бухгалтерия:

а)Зарплата

б)Банк

в)Сдельная зарплата

г)Налоговая карточка

д)Баланс

е)Ведомости

 

3.АРМ НДФЛ (подготовка и тестирование справок о доходах физических лиц)

4.АРМESN (единый социальный налог)

Celeron

663 MHz

2001г.

1.ОС-Windows’98

2.MS-DOS 6.22

3.System Commander2000

4.Office 2000

5.Dr_web 4.28a

6.WinRar2.7

1. АРМ Электронная бухгалтерия:

а)Авизо

б) Баланс

в)Учет основных фондов

2.АРМРеестр (реестр федеральной собственности на ж.д.)

отдел кадров

Pentium II 350MHz

1998г.

1.ОС-Windows’98

2.System Commander2000

2.Office 2000

3.Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.АРМ Пенсионный фонд.

2.АРМ-Кадры

Celeron 

700 MHz

2002г.

1.ОС-Windows’98

2.System Commander2000

2.Office 2000

3.Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.АРМПенсионный фонд.

2.АРМ-Кадры

Гараж

Celeron

400 MHz

1999г.

1.ОС-Windows’98

2.Office 2000

3. Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1.АРМ Маршрутные листы

2.АРМ Путь_маш

Цех дефектоскопи

Pentium-4, 2,4 GHz

2003г.

1.ОС-Windows’Ме

2.Office’2000

3.Dr_web 4.29

4.WinRar3.1.

1. АРМ ТВЭМА (тренажер дефектоскопа ПОИСК 10Э).

2.АРМ PDM-1,2,3

3.АРМ Авикон-01.

При разработке  проекта мы будем модернизировать АРМы. Чтобы перейти на безбумажную технологию работы и автоматическое формирование отчетных форм,  автоматизируем рабочие места всех подразделений, выполняющих управление производственным процессом. Для этого нужно установить ещё несколько компьютеров.

3.3. Базы данных (БД) и СУБД

Современная     жизнь   немыслима   без   эффективного управления. Важной     категорией   являются   системы  обработки  информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия или учреждения. 

В настоящее время существуют сотни программных средств, которые позволяют вводить, хранить, систематизировать, обрабатывать данные и представлять их в виде отчетов. Хранимая информация размещается в базах данных. База данных (БД) - это поименованная совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, не зависимая от прикладных программ.

Система управления базами данных (СУБД) - это совокупность программных  средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных. Основной составной частью СУБД является ее ядро - управляющая программа, предназначенная для автоматизации всех процессов, связанных с обращением к базам данных.  Другой частью СУБД является набор обрабатывающих программ: трансляторов с языков описания данных, языков запросов и языков программирования, редакторов, отладчиков.

3.3.1. Классификация моделей построения баз данных

В зависимости от архитектуры СУБД делятся на локальные и распределенные СУБД. Все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере, а распределенной на нескольких. За несколько десятилетий последовательно появлялись системы (СУБД), основанные на трех базовых моделях данных: иерархической, сетевой и реляционной.

3.3.2.Иерархическая модель

Первые иерархические и сетевые СУБД были созданы в начале 60-х годов.

В иерархической модели данные организованы в виде совокупностей деревьев, где дерево - структура данных, в которой тип сегмента потомка связан только с одним типом сегмента предка. Графически: Предок - точка на конце стрелки, а Потомок - точка на острие стрелки. В базах данных определено, что точки - это типы записей, а стрелки представляют отношения один - к - одному или один - ко - многим.

К  ограничениям иерархической модели данных можно отнести:

Отсутствие явного разделение логических и физических характеристик модели;

Для представления неиерархических отношений данных требуются дополнительные манипуляции;

Непредвиденные запросы могут требовать реорганизации базы данных.

3.3.3. Сетевая модель

Сети - естественный способ представления отношений между объектами. Они широко применяются в математике, в  исследованиях операций, в  химии, в  физике, в  социологии и других областях знаний. Сети обычно могут быть представлены математической структурой, которая называется направленным графом. Направленный граф имеет простую структуру. Он состоит из точек или узлов, соединенных стрелками или ребрами. В контексте моделей данных узлы можно представлять как типы записей данных, а ребра представляют отношения один-к - одному или один-ко-многим. Структура графа делает возможными простые представления иерархических отношений (таких, как генеалогические данные).

Сетевая модель данных - это представление данных сетевыми структурами типов записей и связанных отношениями мощности один-к-одному или один-ко-многим. В конце 60-х конференция по языкам систем данных (Conference on Data Systems Languages, CODASYL) поручила подгруппе, названной Database Task Group (DTBG), разработать стандарты систем управления базами данных. На DTBG оказывала сильное влияние архитектура, использованная в одной из самых первых СУБД, Iategrated Data Store (IDS), созданной ранее компанией General Electric.Это привело к тому, что была рекомендована сетевая модель.

Документы Database Task Group (DTBG) (группа для разработки стандартов систем управления базами данных) от 1971 года остается основной формулировкой сетевой модели, на него ссылаются как на модель CODASYL DTBG. Она послужила основой для разработки сетевых систем управления базами данных нескольких производителей.

В сетевой модели существует две основные структуры данных: типы записей и наборы:

Тип записей. Совокупность логически связанных элементов данных.

Набор. В модели DTBG отношение один-ко-многим между двумя типами записей.

Простая сеть. Структура данных, в которой все бинарные отношения имеют мощность один-ко-многим.

  •  Сложная сеть. Структура данных, в которой одно или несколько бинарных отношений имеют мощность многие-ко-многим.
  •  Тип записи связи. Формальная запись, созданная для того, чтобы преобразовать сложную сеть в эквивалентную ей простую сеть.
  •  
  •               4.ПЛАНИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЛВС

В ходе проектирования ЛВС необходимо:

1. Выбрать тип сети (одноранговую или с централизованным управлением);

2. Выбрать сетевую операционную систему;

3. Определить топологию сети и метод доступа;

4. Выбрать сетевое аппаратное обеспечение: компьютер для файл-сервера, уточнить компьютеры для рабочих станций, выбрать сетевые адаптеры,  кабель и т.д.

5. Выбрать протоколы.

Рассмотрим   материал, который даст сравнительное представление  некоторого количества возможных вариантов решений, основанных на существующих технологиях и мировом опыте.

4.1.Описание  применяемых ЛВС

Компьютерной сетью называют совокупность узлов (компьютеров, терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность  информационного взаимодействия друг с другом с помощью специального коммуникационного оборудования и программного обеспечения. Размеры сетей варьируются в широких пределах – от пары соединенных между собой компьютеров, стоящих на соседних столах, до миллионов компьютеров, разбросанных по всему миру. По широте обхвата принято деление сетей на несколько категорий.  Локальные вычислительные сети, ЛВС или LAN (Local-Area Network) , позволяют объединить компьютеры, расположенные в ограниченном пространстве. Для локальных сетей, как правило, прокладывается специализированная кабельная система, и положение возможных точек подключения абонентов ограничено этой кабельной системой.  Сетью сетей в наше время называют глобальную сеть – Интернет. Для более крупных сетей устанавливают специальные проводные или беспроводные линии связи или используется инфраструктура существующих публичных средств  связи. В последнем случае абоненты компьютерной сети могут подключаться к сети в относительно произвольных точках, охваченных телефонной сетью  или кабельного телевидения.

В сетях применяют различные сетевые технологии. Каждой технологии соответствуют свои типы оборудования.

Оборудование сетей подразделяется на активное – интерфейсные карты компьютеров, повторители, концентраторы и  т.п. и пассивное – кабели, соединительные разъемы, коммутационные панели и т.п. Кроме того, имеется вспомогательное оборудование – устройства бесперебойного питания, кондиционирование воздуха и аксессуары, – монтажные стойки, шкафы, кабелепроводы различного вида.

Оборудование компьютерных сетей подразделяется на конечные системы (устройства), являющиеся источниками и/или потребителями информации, и промежуточные системы, обеспечивающие прохождение информации по сети. К конечным системам, ES (End System), относят компьютеры, терминалы, сетевые принтеры, факс-машины, кассовые аппараты, считыватели штрих-кодов, средства голосовой и видеосвязи и любые другие периферийные  устройства, снабженные тем или иным сетевым интерфейсом. К промежуточным системам, IS (Intermediate System), относятся концентраторы (повторители, мосты, коммутаторы), маршрутизаторы, модемы и прочие телекоммуникационные устройства, а также соединяющая их кабельная и/или беспроводная инфраструктура.

Поток информации, передаваемый по сети, называют сетевым трафиком. Трафик кроме полезной информации включает и служебную ее часть – неизбежные накладные расходы на организацию взаимодействия узлов сети. Пропускная способность линий связи, называемая также полосой пропускания, определяется как количество информации, проходящей через линию за единицу времени.

Самая простая сеть состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет им использовать данные совместно. Все сети (независимо от их сложности) основываются именно на этом простом принципе. Компьютеры, входящие в сеть могут совместно использовать:     

-данные;

-принтеры;

-модемы;

-другие устройства.

Основное назначение компьютерных сетей — совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри одной организации, так и за ее пределами. Ресурсы - это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как внешний дисковод, принтер, мышь, модем или джойстик. Понятие интерактивной связи компьютеров подразумевает обмен сообщениями в реальном режиме времени.

Сети разделяются на:

  •  одноранговые (peer-to-peer);
  •   на основе сервера (server based).

.

Одноранговые сети

Одноранговые сети – сети, в которых компьютеры имеют примерно одинаковые возможности и функциональные роли. Функции управления сетью передаются по очереди от одной рабочей станции к другой.

Как правило, рабочие станции имеют доступ к дискам (и принтерам) других рабочих станции. Такой подход облегчает совместную работу групп пользователей, но в целом производительность сети может понизиться.

Если сеть объединяет несколько рабочих станций, которые должны совместно использовать такие ресурсы, как лазерный принтер, файлы на дисках, и если требуется интенсивный обмен данными между рабочими станциями, рассматривают возможность применения недорогих одно-ранговых сетевых средств.

Одно из достоинств одно-ранговых сетей - простота обслуживания. Если для обслуживания сети на базе Novell NetWare, как правило, требуется системный администратор, то для поддержания работоспособности одно-ранговой сети не требуется специально выделенный для этого сотрудник.       

Из всего разнообразия сетевых OS и оболочек самые распространенные   Novell NetWare и Microsoft Windows for Workgroups.

Сети на основе сервера

В сети с централизованным управлением выделяются одна или несколько машин, управляющих обменом данными по сети. Диски выделенных машин, которые называются файл-серверами, доступны всем остальным компьютерам сети. На файл-серверах должна работать специальная сетевая операционная система. Обычно это мультизадачная OS, использующая защищенный режим работы процессора.

Остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции имеют доступ к дискам файл-сервера и совместно используемым принтерам, но с   одной рабочей станции нельзя работать с дисками других рабочих станций. С одной стороны, это хорошо, так как пользователи изолированы друг от друга и не могут случайно повредить чужие данные. С другой стороны, для обмена данными пользователи вынуждены использовать диски файл-сервера, создавая для него дополнительную нагрузку.

Есть, однако, специальные программы, работающие в сети с централизованным управлением и позволяющие передавать данные непосредственно от одной рабочей станции к другой минуя файл-сервер. Пример такой программы - программа NetLink. После ее запуска на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой, аналогично тому, как копируются файлы из одного каталога в другой при помощи программы Norton Commander.

На рабочих станциях должно быть установлено специальное программное обеспечение, часто называемое сетевой оболочкой.

Файл-сервер является ядром локальной сети.    Этот    компьютер (обычно высокопроизводительный   мини-компьютер) запускает операционную систему и управляет потоком данных, передаваемых по сети. Отдельные  рабочие станции и любые совместно используемые периферийные устройства, такие, как принтеры, - все подсоединяются к файл-серверу.

Каждая рабочая станция представляет собой обычный персональный компьютер, работающий под управлением собственной дисковой операционной системы (такой, как DOS или OS/2). Однако в отличие от автономного персонального компьютера рабочая станция содержит плату сетевого интерфейса и физически соединена кабелями с   файл-сервером. Кроме того, рабочая станция запускает специальную программу, называемой оболочкой сети, которая позволяет ей обмениваться информацией с файл-сервером, другими рабочими станциями и прочими устройствами сети.

При проектировании  будем  строить сеть на основе сервера. Сервер установим  в диспетчерской.

4.2Сетевые операционные системы для локальных сетей

Основное направление развития современных Сетевых Операционных Систем (Network Operation System - NOS) - перенос вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных операционных систем.

В современных NOS применяют три основных подхода к организации управления ресурсами сети.

Первый - это Таблицы Объектов (Bindery). Используется в сетевой операционной системе NetWare 3.1х. Такая таблица находится на каждом файловом сервере сети. Она содержит информацию о пользователях, группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сервисным услугам и т.п.). Такая организация работы удобна, если в сети только один сервер. В этом случае требуется определить и контролировать только одну информационную базу. При расширении сети, добавлении новых серверов объём задач по управлению ресурсами сети резко возрастает. Администратор системы вынужден на каждом сервере сети определять и контролировать работу пользователей. Абоненты сети, в свою очередь, должны точно знать, где расположены те или иные ресурсы сети, а для получения доступа к этим ресурсам - регистрироваться на выбранном сервере. Конечно, для информационных систем, состоящих из большого количества серверов, такая организация работы не подходит.

Второй подход - Структура Доменов (Domain).Используется в LANServer и в LANManager. Все ресурсы сети и пользователи объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов (bindery), только здесь такая таблица является общей для нескольких серверов, при этом ресурсы серверов являются общими для всего домена. Поэтому пользователю для того чтобы получить доступ к сети, достаточно подключиться к домену (зарегистрироваться), после этого ему становятся доступны все ресурсы домена, ресурсы всех серверов и устройств, входящих в состав домена. Однако и с использованием этого подхода также возникают проблемы при построении информационной системы с большим количеством пользователей, серверов и, соответственно, доменов. Например, сети для предприятия или большой разветвленной организации. Здесь эти проблемы уже связаны с организацией взаимодействия и управления несколькими доменами, хотя по содержанию они такие же, как и в первом случае.

Третий подход - Служба Наименований Директорий или Каталогов (Directory Name Services - DNS) лишен этих недостатков. Все ресурсы сети: сетевая печать, хранение данных, пользователи, серверы и т.п. рассматриваются как отдельные ветви или директории информационной системы. Таблицы, определяющие DNS, находятся на каждом сервере. Это, во-первых, повышает надежность и живучесть системы, а во-вторых, упрощает обращение пользователя к ресурсам сети. Зарегистрировавшись на одном сервере, пользователю становятся доступны все ресурсы сети. Управление такой системой также проще, чем при использовании доменов, так как здесь существует одна таблица, определяющая все ресурсы сети, в то время как при доменной организации необходимо определять ресурсы, пользователей, их права доступа для каждого домена отдельно.

Ниже приведен список некоторых сетевых операционных систем с указанием их производителей.

Операционная система

Производитель

NetWare

Novell

Personal NetWare

Novell

OS/2 LAN Manager

Microsoft

OS/2 LAN Server

IBM

Windows NT

Microsoft

Рассмотрим некоторые из этих операционных систем.

4.2.1ОС Net Ware фирмы Novell

Novell была одной из первых компаний, которые начали создавать ЛВС. Она производила как аппаратные средства, так и программные, однако в последнее время фирма сконцентрировала усилия на программных средствах ЛВС.

Далее приводятся некоторые характеристики программных продуктов NetWare:

-    в среде NetWare способно работать большее количество приложений,  чем в любой другой ЛВС;

-  ОС NetWare поддерживает рабочие станции,  управляемые DOS, Windows, OS/2 , Windows NT, Mac System  и др.;

-  ЛВС NetWare может работать с большим количеством различных типов сетевых адаптеров,  чем любая другая операционная система.  Для достижения поставленных целей  можно выбрать аппаратные средства от множества разных поставщиков.  С NetWare  использовуются  Ethernet, Token Ring или практически любой другой тип сетевого адаптера;

-    ЛВС может разрастаться до огромных размеров;

-    эта ЛВС надежно работает;

- средства защиты данных, предоставляемые NetWare, больше чем достаточны для большинства ЛВС;

-    NetWare допускает использование более,  чем 200 типов сетевых адаптеров,  более чем 100 типов дисковых подсистем для хранения данных  устройств дублирования данных и файловых серверов.

Рассмотрим подробнее структуру этой ОС. Файловый сервер в NetWare является обычным ПК,  сетевая ОС которого осуществляет управление работой ЛВС. Функция управления включает координацию рабочих станций и регулирование процесса разделения файлов и принтера в ЛВС. Сетевые файлы всех рабочих станций хранятся на жестком диске файлового сервера,  а не на дисках рабочих станций.

Имеется 3 версии ОС NetWarе: Версия 2.2, Версия 3.12 и Версия 4.0.

Все версии ОС хорошо совместимы между собой, поэтому в одной и той же компьютерной сети можно иметь файловые серверы с разными версиями ОС NetWare.

ОС NetWare позволяет манипулировать файлами и директориями различными  способами.  Можно копировать,  уничтожать, переименовывать,  записывать,  распечатывать и разделять файлы на ЛВС. Есть также определенная система прав доступа к файлам и директориям.

Файловая система  ОС NetWare

Формат записи данных на жестком диске,  который применен в ОС NetWare включает большое количество информации о файлах и директориях, чем это было возможно в DOS. Файлы в этой ОС наряду с атрибутами "только для чтения ",  "скрытый " и "архивный" могут дополнительно иметь атрибут "неразделяемый" и "разделяемый" (он указывает на возможность разделения файла в ЛВС   многими пользователями одновременно)

Кроме этого, ОС NetWare добавляет к информации о файле следующие элементы: исходную дату создания, имя создателя файла, дату последнего доступа к файлу,  дату последней модификации файла, дату и время последней архивации файла.

Защита данных в ОС NetWare

Система защиты данных в ЛВС NetWare включает в себя следующие меры:

- защита от несанкционированного присоединения к ЛВС путем присваивания имен и паролей пользователям;

- доступ к ЛВС пользователей с определенными именами в определенное  время дня;

  •  система доверяемых прав (trustee rights), позволяющая контролировать, к каким файлам и директориям может иметь доступ пользователь,  а также какие операции он может производить с ними;
  •   система атрибутов для директорий или файлов, которые определяют возможность копирования,  просмотра,  записи и разделения их в ЛВС.

Для каждой директории существует маска максимальных прав,  хранящая максимальные привилегии,  которые может в ней иметь пользователь.  Ниже перечислены 8 прав,  которые могут быть указаны в этой маске:

- право чтения из открытых файлов;

- право записи в открытые файлы;

- право открывать файлы;

- право создавать новые файлы;

- право уничтожать файлы;

- право создавать, переименовывать или стирать поддиректории, и устанавливать доверяемые права над директориями внутри директорий и ее поддиректориях;

- право производить поиск файлов в директории;

-право модификации атрибутов файла.

Отказоустойчивость системы NetWare

Отказоустойчивость является на сегодняшний день одной изнаиболее важных характеристик, и разработчики NetWare уделили должное внимание этому вопросу. В версиях 2.2 ,3.12, 4.0 применена технология SFT (System Fault Tolerant - система защиты при отказах оборудования).   Система защиты при отказах оборудования означает бесперебойную работу файлового сервера при различного рода отказах аппаратных средств.  Во всех версиях NetWare имеются средства минимизации потерь данных в случае физических повреждений поверхности накопителей.

В системе NetWare имеется возможность контроля сигналов источника бесперебойного питания UPS . При обнаружении перебоя с подачей электроэнергии ОС автоматически закрывает все файлы в системе и выключается.

Также система SFT предлагает систему TTS (трассировки обработки запроса). Прикладные программы, использующие эту систему, интерпретируют последовательность действий с базами данных как одну операцию - либо все действия выполнены успешно, либо ни одно из них.

4.4Топология, методы доступа к среде

4.4.1 Топология сети

Топология сети характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Существуют три основных вида топологий: "шина", "звезда" и "кольцо".

Рисунок 3 – Топология ''шина''

Топология "шина" (рис.3)  предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети. В случае   "шина" кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.

Надежность здесь выше, так   как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособности сети в целом. Поиск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети.

Рисунок 4 – Топология “звезда”

На рисунке 4  показаны компьютеры, соединенные “звездой”.   В этом случае  каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.

При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией "звезда", при этом получаются разветвленные конфигурации сети.

Используется также топология "кольцо" (рис.5).  В этом случае данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их дальше по кольцу. Если данные предназначены для получившего их компьютера, они дальше не передаются.

Рисунок 5 – Топология “кольцо”

Комбинированные топологии

В настоящее время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу “шины”, “звезды” и “кольца”.

“Звезда-шина”

Звезда - шина — это комбинация топологий «шина» и «звезда» (рис.6). Несколько сетей с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины. В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть - остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.

Рисунок 6 – Топология “звезда-шина”

При проектировании мы будем использовать топологию звезда.

При использовании топологии “звезда” существенно легче работать в сети. Каждая рабочая станция и сервер имеют отдельное соединение с центральной коммутационной станцией. Это значит, что каждое соединение работает независимо. Обрыв кабеля, идущего к рабочей станции А, не окажет воздействия на рабочую станцию В. Это также означает, что для такой сети относительно легко создать кабельную систему, поскольку можно не тревожиться о том, как расположены относительно друг друга компьютеры в сети. Пока длина отрезка кабеля от каждой рабочей станции или сервера до центральной коммутационной станции не превышает максимально допустимого значения, никаких проблем не возникает.

Центральной частью сети, построенной по звездообразной топологии, является концентратор. Концентраторы могут быть разными, но их суть проста, это устройства, реализующие центральный узел для всех сетевых кабелей, обеспечивая тем самым связь между портами, что позволяет компьютерам подключаться к нему для обмена сообщениями. Еще одним важным преимуществом такой сети является то, что в ней легко диагностировать неисправности. При возникновении сбоя в сети с шинной топологией может оказаться очень непросто точно определить, в чем заключается проблема, если, конечно, не просматривать все узлы подряд. В сети, построенной по звездообразной топологии, найти ее источник очень легко. Если некий узел не работает, то проблему, очевидно, следует искать где-то между портом концентратора и физически подключенным к нему узлом. Следует проверить, что является источником нарушения работоспособности:

  •  терминал;
  •  кабель между концентратором и терминалом;
  •  порт концентратора, обслуживающий терминал вызывающий беспокойство.  

Если ни один из узлов сети не обеспечивает качественное соединение сервера и концентратора, то проблема, вероятно, заключается в сервере. Если это так, то самое время уповать на то, что вы запланировали сделать резервные копии файлов.

Конечно, звездообразная топология имеет один серьезный недостаток: в ней используется много кабеля. К каждому элементу сети требуется проложить свой собственный кабель.

4.4.2Логическое построение сетей

 Локальная сеть Token Ring

Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды применяется неэкранированная или экранированная витая пара (UPT или SPT) или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод - маркерное кольцо (Тоken Ring). Основные положения этого метода:

устройства подключаются к сети по топологии кольцо;

все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер);

в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом.

Типы пакетов

В IВМ Тоkеn Ring используются три основных типа пакетов:

пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame);

маркер (Token);

пакет сброса ( Аbort).

Пакет Управление/Данные. С помощью такого пакета выполняется

передача данных или команд управления работой сети.  

Маркер. Станция может начать передачу данных только после получения такого пакета, В одном кольце может быть только один маркер и, соответственно, только одна станция с правом передачи данных.

Пакет Сброса. Посылка такого пакета называет прекращение любых передач.

В сети можно подключать компьютеры по топологии звезда или кольцо.

Локальная сеть Arknet

  Arknet (Attached Resource Computer NETWork) - простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети. Разработана корпорацией Datapoint в 1977 году. Впоследствии лицензию на Аrcnet приобрела корпорация SМС (Standard Microsistem Corporation), которая стала основным разработчиком и производителем оборудования для сетей Аrcnet. В качестве передающей среды используются витая пара, коаксиальный кабель (RG-62) с волновым сопротивлением 93 Ом и оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных - 2,5 Мбит/с. При подключении устройств в Аrknet применяют топологии “шина” и “звезда”. Метод управления доступом станций к передающей среде - маркерная шина (Тоken Bus). Этот метод предусматривает следующие правила:

-   все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные

-   только получив разрешение на передачу (маркер);

-  в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;

- данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

В сети Arknet можно использовать две топологии: звезда и шина.

4.5 Сетевые транспортные протоколы

 

Протокол представляем как стандарт или набор правил. Сетевые транспортные протоколы определяют метод передачи данных по сети, а также метод их пакетирования и адресации. Чтобы два сетевых компьютера могли установить связь, они должны использовать одинаковые транспортные протоколы, поскольку протокол определяет метод пакетирования и обмена данными.

С технической точки зрения к протоколам можно отнести любое соглашение, задающее метод передачи данных через сеть, независимо от того, функционирует ли это соглашение на канальном или прикладном уровнях. Однако нередко протоколами называют соглашения, которые задают метод пакетирования и передачи данных по сети. Протоколы NetBEUI, IPX/SPX и TSP/IP работают на сетевом и транспортном уровнях модели OSI. Поскольку они работают на нескольких уровнях, их нередко называют стеками протоколов, а не просто протоколами.

Современные операционные системы могут одновременно поддерживать несколько протоколов, поэтому вы всегда можете использовать для установления связи протоколов нужного типа.  К сожалению, не все операционные системы поддерживают все транспортные протоколы. Фактически они склонны к специализации, и даже некоторые протоколы с одинаковыми именами невозможно использовать на всех платформах.

Использование нескольких транспортных протоколов дополнительно загружает оперативную память. Поэтому, хотя современные операционные системы позволяют загружать несколько транспортных протоколов, рекомендуется выбрать только те, которые действительно необходимы.

Протокол NetBEUI относится к числу наиболее скоростных протоколов. Кроме того, он прост в установке: устанавливаем протокол, “привязываем” его к сетевому драйверу и можем приступать к работе. Не требуется никакого конфигурирования, а в качестве адресов компьютеров используются присвоенные имена компьютеров, которые нетрудно запомнить. Применение NetBEUI ограничивает серьезная проблема: этот протокол не поддерживает маршрутизацию. Иными словами, если сеть состоит из нескольких сегментов, то мы не сможем использовать его для передачи данных за пределы локального сегмента.

Транспортный протокол IPX/SPX - интеллектуальная собственность фирмы Novell. Фактически он состоит из двух протоколов: IPX и SPX. IPX – протокол сетевого уровня, не ориентированный на установление соединения. Он отвечает за поиск наилучшего пути передачи пакетов к месту назначения и за отбор их по прибытии, управляет адресацией и маршрутизацией пакетов. Протокол IPX/SPX, в отличие от NetBEUI, относится к маршрутизируемым протоколам. Поэтому с его помощью можно соединять сегменты сети, разделенные маршрутизаторами. Поскольку IPX не поддерживает обработку ошибок, в некоторых случаях он дополняется средствами протокола SPX. Этот протокол транспортного уровня ориентирован на установление соединений. Он гарантирует установление надежного соединения перед отправлением данных по сети. Поскольку протокол SPX обеспечивает корректность работы соединения, то отвечает за обработку искаженных пакетов и других ошибок. Его основные функции заключаются в вычислениях в среде пар клиент/сервер, которым необходима связь, исключающая ошибки.

Протокол TCP/IP предназначен для соединений сетей с разнородным оборудованием. Каждая половина имени протокола “TCP/IP” означает его ориентированность на решение собственной задачи.

Протокол IP- работает на сетевом уровне, предоставляя различным сетям стандартный набор правил и спецификаций для межсетевой пакетной маршрутизации с помощью IP-адресов. Протокол IP позволяет устанавливать связь как между локальными сетями, так и между отдельными компьютерами. С другой стороны, протокол управления передачи данных TCP работает на транспортном уровне модели OSI. Он обеспечивает прием сетевой информации и трансляцию ее в форму, “понятную” сети, и таким образом организует взаимодействие процессов между двумя компьютерами или клиентами. IP можно представить себе как часть, задающую правила установления связи, а TCP- как часть, отвечающую за интерпретацию данных. Один из недостатков TCP/IP состоит в трудности его установки неопытными пользователями, поскольку необходимо задать множество адресов и серверов. Каждой сетевой плате, работающей в сети TCP/IP, присваивается уникальный IP-адрес, идентифицирующий ее во всей сети, а не только в локальном сегменте.

При разработке проекта будем использовать протокол TCP/ IP, т.к. его применяют на ж.д. транспорте.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тема курсового проекта   соответствует тематики работ по реализации «Концепции информатизации железнодорожного транспорта».

В настоящее время при эксплуатации АСУ дистанции возникают в основном проблемы обеспечения хорошими, скоростными каналами связи для СПД (сеть передачи данных) и техническим оснащением предприятий. В дипломном проекте была сделана попытка с учетом новых средств вычислительной техники, внедряемых БД и СУБД широкого применения ЛВС, разработать АСУ дистанции пути.

В ходе разработки АСУ был установлен набор необходимых АРМов, потребная БД и СУБД, получены решения по проектированию АСУ линейного подразделения железнодорожного транспорта.

Рассмотрев организационную структуру АСУ, перечень АРМов, потоки информации, циркулирующие в сети, были приняты следующие решения по проектированию ЛВС:

Локальная сеть ПЭВМ ПЧ объединяет все рабочие места руководителей и специалистов по схеме "звезда" с выделенным сервером на базе  Р IV/528Mb / 60Gb  Mb с монитором 19". Сервер установлен в помещении диспетчерской.

В качестве сетевой операционной системы используются Windows NT SERVER. Основой офисного

Чтобы обеспечить требуемый уровень безопасности информации в ЛВС дистанции, система безопасности должна иметь следующие средства:

Средства идентификации и проверки полномочий

Средства обеспечения защиты файлов

Средства защиты ОС и программ пользователей

Средства шифрования/дешифрования трафика сети

Средства уничтожения остатков информации в системе

Средства регистрации обращений к системе.

В результате  информатизации  путевого хозяйства снижаются внутриотраслевые затраты.   Составляющими  эффективности являются:

Повышение безопасности движения поездов за  счет:  

-внедрения диагностических  средств  с автоматизированной  оценкой состояния пути;

- создания системы мониторинга технического состояния объектов пути.  

Снижение внутренних затрат по хозяйству пути за счет:

-оптимизации планов и сроков ремонтов пути на основе учета фактического и прогнозируемого состояния объектов пути по результатам автоматизированной оценки их состояния и диагностики;  

-сокращения потребности в путевых машинах, материалах, энергии за счет рационализации их использования (ресурсосбережение);

-рационального  распределения  материалов  верхнего строения пути между предприятиями путевого хозяйства;

-снижения удельных расходов путевого хозяйства при внедрении новой организационной структуры, основанной на  автоматизированных информационных технологиях управления;

-повышения эффективности использования высокопроизводительных компьютеризированных машинных комплексов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1

Концепции и руководство по планированию Microsoft Windows NT Server./ А.Юдин, С.-Петербург, питер,2001г.-115с.

2

Защита информации в компьютерных системах./ В.Мельников.  Москва, финансы и статистика, 1997г.-38с.

3

Руководство администратора безопасности системы Secret Net NT./ Информзащита. С.-Петербург, 2002г.-145с.

4

Идентификация и криптография./ С.Штайнке.  LAN\Журнал сетевых решений. 1998. №2.-67с.

5

Компьютерные сети./ Б.Нанс. Москва, бином, 1999г.-180с.

6

Аппаратные средства локальных сетей./ М.Гук. С.-Петербург, питер,2000г.-159с.

7

Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов ж. - д. трансп. / Э.К.Левицкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев и др.; под ред. Э.К.Лецкого. - М.: УМК МПС России, 2001.-45с.

8

Введение в операционные системы.T2/ Г.Дейтел. Москва, мир. 1987г.-113с.

9

Криптография от папируса до компьютера./ В.Жельников. Москва,  1997г.-98с.

10

Концепция и программа информатизации железнодорожного транспорта / В.Е.Малявко, Ф.Д.Лист.–Автоматика, телемеханика и связь,- №7,1996 г.-203с.

11

СанПин 2.2.2.542-96. Госкомсанэпиднадзор России.Москва.1996-132с.

12

Охрана труда и основы экологии на ж.д.транспорте/ Под ред. В.С.Крутякова. Москва, транспорт, 1993г.-67с.


Начальник дистанции

Планово-экономический отдел

Производственно-технический отдел

бухгалтерия

Отдел кадров

Информационный пункт Диспетчерский пункт

Зам.начальника дистанции по содержанию искусственных сооружений

Главный инженер

Механические мастерские

Цех дефектоскопии

ех по ремонту переездов

Строительны цех

Мостовой цех №1

Мостовой цех №2

Цех по лечению земляного полотна

Зам.начальника дистанции по текущему содержанию пути

ПЧУ-1

ПД-1

ПД-2

ПД-3

ПЧУ-2

ПД-4

ПД-5

ПД-6

ПЧУ-3

ПД-7

ПД-8

ПД-9

ПЧУ-4

ПД-10

ПД-11

ПД-12

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ

ПДБ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15644. Инвазионизм и библейская археология 220.5 KB
  Лекция 23. Инвазионизм и библейская археология 1. Миграционизм как инвазионизм. Миграция вообще предстает в исходном пункте как эмиграция в конечном – как иммиграция а если в новую страну передвинулся целый народ или армия то такая иммиграция описывается как вторж...
15645. Комбинационизм в археологии 279.5 KB
  Лекция 26. Комбинационизм. Незамеченное течение. В трансмиссионизме постепенно всё большее место занимала констатация не самих заимствований а их воздействия на остальную культуру на местные ее элементы причем в воспринимающих очагах под воздейст...
15646. Эмпирические школы в археологии 480.5 KB
  24 Лекция 31. Эмпирические школы. 1. Введение. В археологической литературе иногда встречаются указания на эмпирическую школу но всякий раз оказывается что под этим названием фигурируют разные группы ученых разного времени и в разных странах. То ест
15647. Автономная археология в историческом синтезе и эмергентизм 424 KB
  Лекция 33. Автономная археология в историческом синтезе и эмергентизм 1. На руинах археологии обитания. В 1947 г. на конференции в Гамбурге собравшимся немецким археологам было сказано: Сегодня наша преистория прежде всего стоит перед задачей привести в порядок сп
15648. Реболлинг (восстановление шариковых выводов) BGA компонентов (чипов) 446.5 KB
  Реболлинг восстановление шариковых выводов BGA компонентов чипов Рис.1 Примеры выполненных трафаретов для восстановления шариков BGA Рис.2 Восстановленные шариковые выводы BGA чипа Необходимое оборудование Сушка рекомендуется для подсушки ком
15649. ДОМАШНИЙ АРЕСТ КАК МЕРА ПРЕСЕЧЕНИЯ В УГОЛОВНОМ ПРОЦЕССЕ 36.95 KB
  ДОМАШНИЙ АРЕСТ КАК МЕРА ПРЕСЕЧЕНИЯ В УГОЛОВНОМ ПРОЦЕССЕ А. АЛЕКСАНДРОВ Александров Александр профессор Нижегородской академии МВД России доктор юридических наук профессор. Федеральный закон от 7 декабря 2011 г. N 420ФЗ содержит новую редакцию ст. 107 УПК РФ рег
15650. УГОЛОВНО-ПРОЦЕССУАЛЬНЫЕ ГАРАНТИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРАВ НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИХ ПОТЕРПЕВШИХ 23.94 KB
  УГОЛОВНОПРОЦЕССУАЛЬНЫЕ ГАРАНТИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРАВ НЕСОВЕРШЕННОЛЕТНИХ ПОТЕРПЕВШИХ М.Ю. АРЧАКОВ В статье автором рассмотрены теоретические вопросы касающиеся проблем совершенствования уголовнопроцессуального порядка реализации в отечественном у...
15651. РАЗУМНЫЙ СРОК КАК ОЦЕНОЧНОЕ ПОНЯТИЕ В УГОЛОВНО-ПРОЦЕССУАЛЬНОМ ПРАВЕ 30.83 KB
  РАЗУМНЫЙ СРОК КАК ОЦЕНОЧНОЕ ПОНЯТИЕ В УГОЛОВНОПРОЦЕССУАЛЬНОМ ПРАВЕ М.Т. АШИРБЕКОВА Ф.М. КУДИН В процессе своего реформирования уголовнопроцессуальное законодательство обогащается дополнительными приемами законодательного регулирования уголовнопроцессуаль
15652. Бедный средний класс 28 KB
  Бедный средний класс В июне обнародован доклад Малообеспеченные в России: кто они как живут к чему стремятся подготовленный Институтом социологии РАН в сотрудничестве с московским представительством Фонда имени Фридриха Эберта. Согласно этому докладу самой массо...