ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
Среднего профессионального образования
«Орский индустриальный колледж»
ОБЗОРНЫЕ ЛЕКЦИИ
И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И СЕТЕВОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
(наименование дисциплины)
Для специальности 080802 Прикладная информатика (по отраслям)
базовый
(уровень СПО)
Заместитель директора по учебной работе
В области информационных технологий обучения
ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж» Черников Е.В.
Преподаватель ГОУ СПО «Орский индустриальный колледж» Катугин А.П.
Введение
Курс представляет собой введение в сетевую тематику и дает базовые знания по организации и функционированию сетей. В лекциях даны общие понятия компьютерных сетей, их структуры, сетевых компонентов в простой и доступной форме. Здесь приведены виды топологии, используемые для физического соединения компьютеров в сети, методы доступа к каналу связи, физические среды передачи данных. Передача данных в сети рассматривается на базе эталонной базовой модели, разработанной Международной организацией по стандартам взаимодействия открытых сетей. Описываются правила и процедуры передачи данных между информационными системами. Приводятся типы сетевого оборудования, их назначение и принципы работы. Описывается сетевое программное обеспечение, используемое для организации сетей. Изучаются наиболее популярные сетевые операционные системы, их достоинства и недостатки. Рассматриваются принципы межсетевого взаимодействия. Приводятся основные понятия из области сетевой безопасности.
Для подготовки курса проработан большой объем информации, расположенной на информационно-поисковых серверах Internet, и использовалась литература, приведенная в списке.
Правила выполнения лабораторных работ
Лабораторные работы выполняются каждым студентом самостоятельно в полном объеме и согласно содержанию методических указаний.
Перед выполнением работы студент должен отчитаться перед преподавателем за выполнение предыдущей работы (сдать отчет).
Студент должен на уровне понимания и воспроизведения предварительно усвоить необходимую для выполнения лабораторных работ теоретическую и практическую информацию.
Студент, получивший положительную оценку и сдавший отчет по предыдущей лабораторной работе, допускается к выполнению следующей работы.
Студент, пропустивший лабораторную работу по уважительной либо неуважительной причине, закрывает задолженность в процессе выполнения последующих практических работ.
ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №1
Основные определения и термины. Архитектура сетей.
Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила вычислительную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связанными друг с другом независимыми устройствами.
Сети обычно находится в частном ведении пользователя и занимают некоторую территорию и по территориальному признаку разделяются на:
Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), расположенные в одном или нескольких близко расположенных зданиях. ЛВС обычно размещаются в рамках какой-либо организации (корпорации, учреждения), поэтому их называют корпоративными.
Распределенные компьютерные сети, глобальные или Wide Area Network (WAN), расположенные в разных зданиях, городах и странах, которые бывают территориальными, смешанными и глобальными. В зависимости от этого глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве примеров распределенных сетей очень большого масштаба можно назвать: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.
В состав сети в общем случае включается следующие элементы:
Сетевые компьютеры (оснащенные сетевым адаптером);
Каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, цифровые, волоконно-оптические, радиоканалы и др.);
Различного рода преобразователи сигналов;
Сетевое оборудование.
Различают два понятия сети: коммуникационная сеть и информационная сеть (рис. 1.1).
Коммуникационная сеть предназначена для передачи данных, также она выполняет задачи, связанные с преобразованием данных. Коммуникационные сети различаются по типу используемых физических средств соединения.
Информационная сеть предназначена для хранения информации и состоит из информационных систем . На базе коммуникационной сети может быть построена группа информационных сетей:
Под информационной системой следует понимать систему, которая является поставщиком или потребителем информации.
Компьютерная сеть состоит из информационных систем и каналов связи .
Под информационной системой следует понимать объект, способный осуществлять хранение, обработку или передачу информация. В состав информационной системы входят: компьютеры, программы, пользователи и другие составляющие, предназначенные для процесса обработки и передачи данных. В дальнейшем информационная система, предназначенная для решения задач пользователя, будет называться – рабочая станция (client) . Рабочая станция в сети отличается от обычного персонального компьютера (ПК) наличием сетевой карты (сетевого адаптера ), канала для передачи данных и сетевого программного обеспечения.
Рис. 0.1 Информационные и коммуникационные сети
Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим, каналом .
Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов или эфира. Между взаимодействующими информационными системами через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы.
Логический канал – это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать, как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации.
Информация в сети передается блоками данных по процедурам обмена между объектами. Эти процедуры называют протоколами передачи данных.
Протокол – это совокупность правил, устанавливающих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими устройствами.
Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком . Трафик (traffic) – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение в выбранных точках сети числа проходящих блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду.
Существенное влияние на характеристику сети оказывает метод доступа . Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать канал связи и как управлять доступом к каналу связи (кабелю).
В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией . Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа.
Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.
В основном выделяют три вида архитектур: архитектура терминал – главный компьютер , архитектура клиент – сервер и одноранговая архитектура.
Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованные и децентрализованные), методам коммутации, методам доступа, видам среды передачи, скоростям передачи данных и т. д. Все эти понятия будут рассмотрены более подробно при дальнейшем изучении курса.
Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя.
В данном курсе будет рассмотрено три вида архитектур:
Архитектура терминал – главный компьютер;
Одноранговая архитектура;
Архитектура клиент – сервер.
Архитектура терминал – главный компьютер
Архитектура терминал – главный компьютер (terminal – host computer architecture) – это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров.
Рис. 0.2 Архитектура терминал – главный компьютер
Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:
Главный компьютер, где осуществляется управление сетью, хранение и обработка данных.
Терминалы, предназначенные для передачи главному компьютеру команд на организацию сеансов и выполнения заданий, ввода данных для выполнения заданий и получения результатов.
Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами – системная сетевая архитектура (System Network Architecture – SNA).
Одноранговая архитектура
Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) – это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем системам. Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны.
К одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабочая станция может выполнять одновременно функции файлового сервера и рабочей станции. В одноранговых ЛВС дисковое пространство и файлы на любом компьютере могут быть общими. Чтобы ресурс стал общим, его необходимо отдать в общее пользование, используя службы удаленного доступа сетевых одноранговых операционных систем. В зависимости от того, как будет установлена защита данных, другие пользователи смогут пользоваться файлами сразу же после их создания. Одноранговые ЛВС достаточно хороши только для небольших рабочих групп.
Рис. 0.3 Одноранговая архитектура
Одноранговые ЛВС являются наиболее легким и дешевым типом сетей для установки. Они на компьютере требуют, кроме сетевой карты и сетевого носителя, только операционной системы Windows 95 или Windows for Workgroups. При соединении компьютеров, пользователи могут предоставлять ресурсы и информацию в совместное пользование.
Одноранговые сети имеют следующие преимущества:
Они легки в установке и настройке;
Отдельные ПК не зависят от выделенного сервера;
Пользователи в состоянии контролировать свои ресурсы;
Малая стоимость и легкая эксплуатация;
Минимум оборудования и программного обеспечения;
Нет необходимости в администраторе;
Хорошо подходят для сетей с количеством пользователей, не превышающим десяти.
Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают виды сервиса , которые они предоставляли. Сетевую безопасность одновременно можно применить только к одному ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколько сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому ресурсу ощущается падение производительности компьютера. Существенным недостатком одноранговых сетей является отсутствие централизованного администрирования.
Использование одноранговой архитектуры не исключает применения в той же сети также архитектуры «терминал – главный компьютер» или архитектуры «клиент – сервер».
Архитектура клиент – сервер
Архитектура клиент – сервер (client-server architecture) – это концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов (рис. 1.4). Рассматриваемая архитектура определяет два типа компонентов: серверы и клиенты .
Сервер - это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис – это процесс обслуживания клиентов.
Рис. 0.4 Архитектура клиент – сервер
Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.
Сервисная функция в архитектуре клиент – сервер описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.
Процесс, который вызывает сервисную функцию с помощью определенных операций, называется клиентом . Им может быть программа или пользователь. На рис. 1.5 приведен перечень сервисов в архитектуре клиент – сервер.
Клиенты – это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя . Интерфейсы пользователя это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.
Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.
Рис. 0.5 Модель клиент-сервер
В сетях с выделенным файловым сервером на выделенном автономном ПК устанавливается серверная сетевая операционная система. Этот ПК становится сервером. Программное обеспечение (ПО ), установленное на рабочей станции, позволяет ей обмениваться данными с сервером. Наиболее распространенные сетевые операционная системы:
NetWare фирмы Novel;
Windows NT фирмы Microsoft;
UNIX фирмы AT&T;
Помимо сетевой операционной системы необходимы сетевые прикладные программы, реализующие преимущества, предоставляемые сетью.
Сети на базе серверовимеют лучшие характеристики и повышенную надежность. Сервервладеет главными ресурсами сети,к которым обращаются остальные рабочие станции.
В современной клиент – серверной архитектуре выделяется четыре группы объектов: клиенты, серверы, данные и сетевые службы. Клиенты располагаются в системах на рабочих местах пользователей. Данные в основном хранятся в серверах. Сетевые службы являются совместно используемыми серверами и данными. Кроме того службы управляют процедурами обработки данных.
Сети клиент – серверной архитектуры имеют следующие преимущества:
Позволяют организовывать сети с большим количеством рабочих станций;
Обеспечивают централизованное управление учетными записями пользователей, безопасностью и доступом, что упрощает сетевое администрирование;
Эффективный доступ к сетевым ресурсам;
Пользователю нужен один пароль для входа в сеть и для получения доступа ко всем ресурсам, на которые распространяются права пользователя.
Наряду с преимуществами сети клиент – серверной архитектуры имеют и ряд недостатков:
Неисправность сервера может сделать сеть неработоспособной, как минимум потерю сетевых ресурсов;
Требуют квалифицированного персонала для администрирования;
Имеют более высокую стоимость сетей и сетевого оборудования.
Выбор архитектуры сети
Выбор архитектуры сети зависит от назначения сети, количества рабочих станций и от выполняемых на ней действий.
Следует выбрать одноранговую сеть, если:
Количество пользователей не превышает десяти;
Все машины находятся близко друг от друга;
Имеют место небольшие финансовые возможности;
Нет необходимости в специализированном сервере, таком как сервер БД, факс-сервер или какой-либо другой;
Нет возможности или необходимости в централизованном администрировании.
Следует выбрать клиент серверную сеть, если:
Количество пользователей превышает десяти;
Требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурсами или резервное копирование;
Необходим специализированный сервер;
Нужен доступ к глобальной сети;
Требуется разделять ресурсы на уровне пользователей.
ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №2
Семиуровневая модель OSI.
Для единого представления данных в сетях с неоднородными устройствами и программным обеспечением международная организация по стандартам ISO (International Standardization Organization) разработала базовую модель связи открытых систем OSI (Open System Interconnection). Эта модель описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Основными элементами модели являются уровни, прикладные процессы и физические средства соединения. На рис. 2.1 представлена структура базовой модели. Каждый уровень моделиOSI выполняет определенную задачу в процессе передачи данных по сети. Базовая модель является основой для разработки сетевых протоколов. OSI разделяет коммуникационные функции в сети на семь уровней, каждый из которых обслуживает различные части процесса области взаимодействия открытых систем.
Рис. 0.2 Модель OSI
Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, не касаясь приложений конечных пользователей. Приложения реализуют свои собственные протоколы взаимодействия, обращаясь к системным средствам. Если приложение может взять на себя функции некоторых верхних уровней модели OSI, то для обмена данными оно обращается напрямую к системным средствам, выполняющим функции оставшихся нижних уровней модели OSI.
Модель OSI можно разделить на две различных модели, как показано на рис.2.2:
Горизонтальную модель на базе протоколов, обеспечивающую механизм взаимодействия программ и процессов на различных машинах;
Вертикальную модель на основе услуг, обеспечиваемых соседними уровнями друг другу на одной машине.
Рис. 0.2 Схема взаимодействия компьютеров в базовой эталонной модели OSI
Каждый уровень компьютера–отправителя взаимодействует с таким же уровнем компьютера-получателя, как будто он связан напрямую. Такая связь называется логической или виртуальной связью. В действительности взаимодействие осуществляется между смежными уровнями одного компьютера.
Итак, информация на компьютере-отправителе должна пройти через все уровни. Затем она передается по физической среде до компьютера–получателя и опять проходит сквозь все слои, пока не доходит до того же уровня, с которого она была послана на компьютере-отправителе.
В горизонтальной модели двум программам требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни обмениваются данными с использованием интерфейсов прикладных программ API (Application Programming Interface).
Перед подачей в сеть данные разбиваются на пакеты. Пакет (packet) – это единица информации, передаваемая между станциями сети. При отправке данных пакет проходит последовательно через все уровни программного обеспечения. На каждом уровне к пакету добавляется управляющая информация данного уровня (заголовок), которая необходима для успешной передачи данных по сети, как это показано на рис. 2.3, где Заг – заголовок пакета, Кон – конец пакета.
На принимающей стороне пакет проходит через все уровни в обратном порядке. На каждом уровне протокол этого уровня читает информацию пакета, затем удаляет информацию, добавленную к пакету на этом же уровне отправляющей стороной, и передает пакет следующему уровню. Когда пакет дойдет до Прикладного уровня, вся управляющая информация будет удалена из пакета, и данные примут свой первоначальный вид.
Рис. 0.3 Формирование пакета каждого уровня семиуровневой модели
Каждый уровень модели выполняет свою функцию. Чем выше уровень, тем более сложную задачу он решает.
Отдельные уровни модели OSI удобно рассматривать как группы программ , предназначенных для выполнения конкретных функций . Один уровень, к примеру, отвечает за обеспечение преобразования данных из ASCII в EBCDIC и содержит программы необходимые для выполнения этой задачи.
Каждый уровень обеспечивает сервис для вышестоящего уровня, запрашивая в свою очередь, сервис у нижестоящего уровня. Верхние уровни запрашивают сервис почти одинаково: как правило, это требование маршрутизации каких-то данных из одной сети в другую. Практическая реализация принципов адресации данных возложена на нижние уровни.
Рассматриваемая модель определяет взаимодействие открытых систем разных производителей в одной сети. Поэтому она выполняет для них координирующие действия по:
Взаимодействию прикладных процессов;
Формам представления данных;
Единообразному хранению данных;
Управлению сетевыми ресурсами;
Безопасности данных и защите информации;
Диагностике программ и технических средств.
На рис. 2.4 приведено краткое описание функций всех уровней.
Рис. 0.4 Функции уровней
ОБЗОРНАЯ ЛЕКЦИЯ №3
Словарь архитектурных терминов от А до Я, понятие «Архитектура».
Архитектура (от латинского architectura – главный строитель) – искусство проектирования и строительства зданий, сооружений и целых комплексов. Архитектура призвана создавать удобную и организованную с материальной точки зрения среду, которая нужна людям для жизни и осуществления основной деятельности. Архитектурные объекты обустраиваются с учетом современных технических возможностей, а также с эстетического мировоззрения конкретной эпохи.
Этимология
Термин «архитектура» имеет латинское происхождения, но при этом характеризуется греческими корнями. Если смотреть с греческой точки зрения, то слово можно перевести как «высшее плотничество» или «строительное искусство». Замечу, что еще во времена Древнего Рима под словом «архитектура» подразумевали обширную область специализаций, в том числе военную, гидротехническую, корабельную и т.д. Что же касается дня сегодняшнего, то архитектура в настоящее время является лишь искусством возводить функциональные здания для людей, животных, предметов. В русском языке слово «архитектура» издревле заменялось словом «зодчество», которое имеет старославянские корни (зьдь – материя, глина).
Важность архитектурных объектов
Под термином «архитектура» нередко подразумевают облик зданий либо собирательное понятие о здании или сооружении в целом. Архитектурные работы могут восприниматься не только с функциональной точки зрения, но и в качестве политических и культурных символов, а также произведений искусства. Подавляющее большинство исторических цивилизаций имеют собственные архитектурные достижения. Именно архитектура позволяет обществу исполнять свои жизненные функции и с ее помощью направлять основные жизненные процессы в нужное русло. Поэтому архитектурные объекты всегда сопоставляются с потребностями и возможностями людей.
Градостроительство
Предметом архитектуры называют работу с выделенным пространством, целью которой является организация заданного населенного места. В результате, логическим продолжением архитектурной специализации стало отдельное направление, получившее название «градостроительство». Это направление охватывает весь комплекс строительных, технических, общественных, экономических, художественных и архитектурных проблем, занимаясь их всесторонним решением. Именно поэтому градостроительство тесно связано с архитектурой, и наоборот. Невозможно правильно оценить то или иное архитектурное сооружение, не оценивая его с градостроительной точки зрения. Все современные градостроители имеют высшее архитектурное образование.
Области архитектуры
1. Архитектурное проектирование – главный архитектурный раздел, связанный с разработкой проектов и последующим строительством зданий. В проектную деятельность входит творческий созидательный процесс, координация проектной документации для реконструкции или строительства, а также авторский надзор за осуществляемым строительством.
2. Градостроительство – раздел, который делится на объемное проектирование (проекты зданий) и непосредственное градостроительство (проектирование районов или многофункциональных комплексов). Во втором случае принимается во внимание перспективное развитие городской среды, включая ее экологические и санитарно-экономические проблемы.
3. Урбанистика – схожий с градостроительством раздел, который учитывает момент формирования города на основе современных принципов городского развития. Тесно связан с общей теорией систем и социологией.
4. Ландшафтная архитектура – это раздел, включающий в себя организацию парков, садов и прочих сред. Главным материалом строительства в этом случае будет естественная растительность и сам ландшафт.
5. Дизайн интерьера – раздел архитектуры, который входит в компетенцию как архитекторов, так и дизайнеров. Целью дизайнерской деятельности является создание эргономичного, функционального и эстетичного пространства в помещении, используя для этого архитектурно-художественные средства.
6. Малые архитектурные формы – раздел, к которому можно отнести все функционально-декоративные и мемориальные объекты городского благоустройства, равно как и объекты, выступающие носителями информации.
7. Бумажная архитектура – теоретический архитектурный раздел, заключающийся в проектировании определенных форм, но без учета их последующей материализации.
Словарь архитектурных терминов от А до Я:
-
Что такое звездный месяц Луны, его влияние на сад и огород.
-
Перечень архитектурных терминов на букву Т и их описание.
-
Определения для архитектурных терминов от Ф до Я.
-
Описание архитектурных терминов от Д до И.
-
Все архитектурные термины на букву А.
Под архитектурой принято понимать область человеческой деятельности, которая занимается организацией пространства и решает всевозможные пространственные задачи. Если сказать проще, то архитектура занимается задачами улучшения человеческого существования, окружения его гармоничными и полезными предметами.
Архитектурная деятельность
Эта группировка включает виды деятельности, имеющие целью создание архитектурного объекта (здания, сооружения, комплекса зданий или сооружений, их интерьера, объектов благоустройства, ландшафтного или садово-паркового искусства):
Создание архитектурного проекта
Координацию разработки всех разделов проектной документации для строительства или реконструкции
Организацию профессиональной деятельности архитекторов
В настоящее время известно четыре вида архитектурной деятельности:
Градостроительство . Под данным понятием подразумевается теория и практика планировки и застройки городов. Это отдельная дисциплина, охватывающая комплекс художественно-архитектурных, общественно-экономических, техническо-строительных и санитарно-гигиенических проблем человечества. У данной дисциплины два начала воля архитектора (градостроителя) и исторические условия. Иными словами, города могут возникать как по воле каких-либо людей (яркий пример тому город Санкт-Петербург, который был возведен по воле Петра I), так и в результате каких-либо исторических событий (к примеру, Москва, город, который возник в результате множества исторически-значимых событий).
Градостроительство возникло очень давно. С древних веков люди стали собираться в общины и возводить жилища, формируя, таким образом, небольшие поселения, которые впоследствии разрастались до масштабов городов. В современном мире градостроительное проектирование включает в себя несколько стадий – региональная планировка, генеральный план города, проект детальной планировки, проект застройки и рабочее проектирование.
Зодчество . основной раздел архитектуры, связанный с проектированием и строительством зданий и сооружений. Само по себе данное понятие является синонимом архитектуры. Соответственно, и определения у них одинаковые. Ранее в Древней Руси архитекторов именовали зодчими, т. е. лицами, занимающимися планировкой и возведением различных сооружений. Как правило, данное направление предусматривает работу с деревянными материалами. В наше время зодчество не является настолько востребованным, как в древние и средние века. В основном это направление используется при постройке частных домов из дерева по индивидуальным проектам.
Ландшафтный дизайн . Это своего рода искусство по применению малых архитектурных форм в зеленом строительство. Иными словами, это определенные действия по благоустройству парков и садов, планировка различных композиций из растительных насаждений. Задача ландшафтного дизайна состоит в создании гармоничных композиций, сочетающихся с основными зданиями и сооружениями, либо находящимися обособлено от них. При этом могут быть использованы зеленые насаждения (деревья, кустарники, цветы и т. д.), водоемы (ручьи, пруды, водопады, фонтаны) и различные малые формы (скамейки, фонари, обелиски и иное).
Дизайн интерьера . В данном случае подразумевается оформление внутреннего убранства помещений, создание определенного интерьера. Другими словами – это создание комфортной среды обитания человека. В данном случае дизайнер, учитывая личные предпочтения хозяина помещения, создает такой интерьер помещения, проживая в котором владелец будет чувствовать себя наиболее комфортно.
Вопрос. Гражданский кодекс РФ. Права и обязанности заказчика и архитектора.
Гражданский кодекс РФ.
Гражданский кодекс РФ, наряду с принятыми в соответствии с ним федеральными законами, является основным источником гражданского законодательства в Российской Федерации. Нормы гражданского права, содержащиеся в других нормативно правовых актах, не могут противоречить Гражданскому кодексу. Гражданский кодекс РФ, работа над которым началась в конце 1992 г., и первоначально шла параллельно с работой над российской Конституцией 1993 г. – сводный закон, состоящий из четырех частей. В связи с огромным объемом материала, требовавшего включения в Гражданский кодекс, было принято решение принимать его по частям.
Первая часть Гражданского кодекса РФ, введенная в действие с 1 января 1995 г., (за исключением отдельных положений), включает в себя три из семи разделов кодекса (раздел I «Общие положения», раздел II «Право собственности и другие вещные права», раздел III «Общая часть обязательственного права»). В данной части Гражданского кодекса РФ, содержатся основополагающие нормы гражданского права и его терминология (о предмете и общих началах гражданского права, статусе его субъектов (физических и юридических лиц)), объектах гражданского права (различных видах имущества и имущественных прав), сделках, представительстве, исковой давности, праве собственности, а также об общих началах обязательственного права.
Вторая часть Гражданского кодекса РФ, являющаяся продолжением и дополнением части первой, ведена в действие с 1 марта 1996 г. Она полностью посвящена разделу IV кодекса «Отдельные виды обязательств». Основываясь на общих началах нового гражданского права России, закрепленных в Конституции 1993 г. и части первой Гражданского кодекса, часть вторая устанавливает развернутую систему норм об отдельных обязательствах и договорах, обязательствах из причинения вреда (деликтах) и неосновательном обогащении. По своему содержанию и значению часть вторая Гражданского кодекса РФ – крупный этап в создании нового гражданского законодательства Российской Федерации.
Третья часть Гражданского кодекса РФ включает в себя раздел V «Наследственное право» и раздел VI «Международное частное право». По сравнению с законодательством, действовавшим до введения в действие 01 марта 2002 г. части третьей Гражданского кодекса РФ, серьезные изменения претерпели нормы о наследовании: добавлены новые формы завещаний, расширен круг наследников, а также круг объектов, которые могут переходить в порядке наследственного преемства; введены подробные нормы, касающихся охраны наследства и управления им. Раздел VI Гражданского кодекса посвященный регулированию гражданско-правовых отношений, осложненных иностранным элементом, представляет собой кодификацию норм международного частного права. Данный раздел, в частности, содержит нормы о квалификации юридических понятий при определении применимого права, о применении права страны с множественностью правовых систем, о взаимности, обратной отсылке, установлении содержания норм иностранного права.
Четвертая часть Гражданского кодекса (введена в действие с 1 января 2008г.), полностью состоит из раздела VII «Права на результаты интеллектуальной деятельности и средства индивидуализации». Её структура включает в себя общие положения - нормы, которые относятся ко всем видам результатов интеллектуальной деятельности и средств индивидуализации или к значительному числу их видов. Включение в состав Гражданского кодекса РФ норм о правах на интеллектуальную собственность позволило лучше скоординировать эти нормы с общими нормами гражданского права, а также унифицировать используемую в сфере интеллектуальной собственности терминологию. Принятие четвертой части Гражданского кодекса РФ завершило кодификацию отечественного гражданского законодательства.
Гражданский кодекс РФ прошел проверку временем и обширной практикой применения, однако, экономические правонарушения, часто совершающиеся под прикрытием норм гражданского права, выявили недостаточную завершенность в законе ряда классических гражданско-правовых институтов, таких как недействительность сделок, создание, реорганизация и ликвидация юридических лиц, уступка требований и перевод долга, залог и др., что обусловило необходимость внесения в Гражданский кодекс РФ ряда изменений системного характера. Как было отмечено одним из инициаторов внесения таких изменений, Президентом РФ Д.А. Медведевым, «Сложившаяся система нуждается не в переустройстве, коренном изменении, … а в совершенствовании, раскрытии ее потенциала и выработке механизмов реализации. Гражданский кодекс уже стал и должен оставаться основой становления и развития в государстве цивилизованных рыночных отношений, эффективным механизмом защиты всех форм собственности, а также прав и законных интересов граждан и юридических лиц. Кодекс не требует коренных изменений, но дальнейшее совершенствование гражданского законодательства необходимо…»
18 июля 2008 г. был издан Указ Президента РФ N 1108 «О совершенствовании Гражданского кодекса Российской Федерации», в котором была поставлена задача разработки концепции развития гражданского законодательства Российской Федерации. 7 октября 2009 г. Концепция была одобрена решением Совета по кодификации и совершенствованию российского законодательства и подписана Президентом РФ.
Многие организации испытывают постоянные трудности и находятся в постоянном поиске синхронизации целей и задач бизнеса и процессов развития своих информационных систем. Существует как бы "облако неопределенности" между определением организацией и обеспечивающей ее ИТ-инфраструктурой своих целей и задач.
Процесс транслирования этих целей в конкретные ИТ-системы часто носит очень неразвитый характер и ограничивается ежегодным бюджетным процессом, участие в котором представителей бизнеса и ИТ является основным способом общения и взаимодействия.
Рис. 3.1. "Облако неопределенности" между целями организации и информационными технологиями
Архитектура информационных технологий и архитектура предприятия в целом как раз и является основным механизмом интерпретации и реализации целей организации через адекватные ИТ-инфраструктуру и системы. Это достигается через создание определенного количества взаимосвязанных архитектурных представлений. Имеется множество методик описания архитектуры, и все они разбивают архитектуру предприятия на различное количество моделей и определений, которые относятся к таким областям, как бизнес, информация, прикладные системы, технологическая инфраструктура.
Бизнес-модели описывают стратегию организации, структуры управления, требования, ограничения и правила, а также основные бизнес-процессы, включая взаимосвязи и зависимости между ними. Т.е. бизнес-архитектура описывает на уровне предприятия в целом то, как реализуются основные функции организации, включая организационные и функциональные структуры, роли и ответственности.
Архитектура информации определяет ключевые активы, связанные со структурированной и неструктурированной информацией, требующейся для бизнеса, включая расположение, время, типы файлов и баз данных и других информационных хранилищ.
Описывает те системы, которые и обеспечивают необходимый функционал для реализации логики бизнес-процессов организации.
С точки зрения технологической архитектуры , важные модели включают описание ИТ-сервисов, которые требуются для реализации перечисленных выше трех других областей архитектуры. Причем логические модели ИТ-сервисов построены в абстрактной, технологически независимой форме и оставляют свободу для оптимального выбора конкретных технологий.
Но, в конце концов, архитектура предприятия завершается физическими моделями, которые определяются технологиями, аппаратными и программными платформами, выбранными для реализации ИТ-сервисов.
Термин "ИТ-архитектура" может означать множество близких по смыслу, но, тем не менее, различающихся понятий. Для различных людей смысл одного и того же термина может быть разным.
Одно из самых простых (словарь Уэбстера) заключается в том, что ИТ-архитектура – это "способ, который используется для организации и интеграции компонент компьютерной системы".
Еще одно определение заключается в том, что "Архитектура системы состоит из нескольких компонент, внешних свойств и интерфейсов, связей и накладываемых ограничений, а также архитектуры этих внутренних компонент". Итеративное, иерархическое построение архитектуры позволяет решить и еще одну важную задачу – облегчить ее восприятие человеком.
Рис. 3.2. Элементы архитектуры предприятия
"Архитектурный взгляд" на системы (как ИТ-системы, так и бизнес-системы) определен в стандарте ANSI/IEEE 1471-2000 как "фундаментальная организация системы, состоящая из совокупности компонент, их связей между собой и внешней средой, и принципы, которыми руководствуются при их создании и развитии".
В самом общем виде, в соответствии с определениями Gartner, архитектура – это:
1. общий план или концепция, используемая для создания системы, такой как здание или информационная система, или "абстрактное описание системы, ее структуры, компонентов и их взаимосвязей";
2. семейство руководящих принципов, концепций, правил, шаблонов, интерфейсов и стандартов, используемых при построении совокупности информационных технологий предприятия.
Обратите внимание, что первое определение сфокусировано на описании существующих и будущих систем, второе – на процессе их построения.
Еще несколько определений:
1. "Архитектура – это инвестиция в стандарты процессов, технологий и интерфейсов в целях улучшения возможностей организаций и уменьшения стоимости разработки и сопровождения информационных систем. Преимущества инвестиций в архитектуру распространяются на несколько проектов сразу, но не все эти проекты могут быть известны в момент разработки архитектуры";
2. "Корпоративная архитектура ИТ – это видение, принципы и стандарты, которыми организации руководствуются при разработке и внедрении технологий" (Giga Group);
Архитектура ИТ и принципы ее построения, с одной стороны, зависят от общих стратегических планов, бизнес-потребностей организации, общего видения роли ИТ в деятельности организации, а с другой стороны, определяют многие аспекты, такие как принятая практика по планированию капитальных затрат, обеспечение жизненного цикла систем и т.д..
Рассмотрим теперь более подробно, какие отдельные понятия в рамках представления об "архитектуре" существуют, и как они связаны между собой:
иерархия архитектур различных организационных систем;2. соотношения между объективной реальностью и субъективным восприятием;
3. соотношения между общесистемной архитектурой и частными архитектурами.
Точно так же, как и в строительстве, существуют различные уровни архитектуры (план города, план застройки района, планы отдельных зданий), требуется дальнейшая детализация высокоуровневых определений и классификация архитектуры бизнеса и информационных технологий на различных уровнях. Таким образом, мы можем говорить об архитектуре предприятия в целом, архитектуре уровня отдельных проектов или семейства продуктов, можем говорить об архитектуре отдельной прикладной системы. И в первом, и во втором, и в третьем случае – это все архитектуры. Вопрос заключается в декомпозиции сложных систем и в том, на каком уровне принимаются те или иные архитектурные решения.
Архитектура предприятия определяет общую структуру и функции систем (бизнес и ИТ) в рамках всей организации в целом (включая партнеров и другие организации, формирующие так называемое "расширенное предприятие") и обеспечивает общую рамочную модель (framework), стандарты и руководства для архитектуры уровня отдельных проектов. Общее видение, обеспечиваемое архитектурой предприятия, создает возможность единого проектирования систем, адекватных, с точки зрения обеспечения потребностей организации, и способных к взаимодействию и интеграции там, где это необходимо. Чуть позже мы вернемся к определению понятия архитектура предприятия.
Архитектура уровня отдельных проектов определяет структуру и функции систем (бизнес и ИТ) на уровне проектов и программ (совокупностей проектов), но в контексте всей организации в целом, т.е. не в изолированном рассмотрении индивидуальных систем. Архитектура уровня отдельных проектов детализирует, соответствует и существует в рамках архитектуры предприятия.
Архитектура прикладных систем определяет структуру и функции приложений, которые разрабатываются с целью обеспечения требуемой функциональности. Некоторые элементы этой архитектуры могут быть определены на уровне архитектуры предприятия или архитектуры отдельных проектов (в форме стандартов и руководств) в целях использования лучшей практики и соответствия принципам всей архитектуры в целом.
Рис. 3.3. Уровни принятия архитектурных решений
Отличительной характеристикой решений, принимаемых в отношении архитектуры, является то, что эти решения должны приниматься с учетом широкой, или системной, перспективы. Любое решение, которое может быть принято локально (например, в рамках подсистемы), не является архитектурным для системы в целом. Это позволяет делать различие между детальным проектированием и принятием решений по поводу практической реализации системы, с одной стороны, и архитектурными решениями – с другой. Первые решения имеют локальное влияние, а вторые – систематическое. Поэтому для проектных решений нужна соответствующая более широкая перспектива, позволяющая учесть системное влияние решений более высокого уровня, что дает возможность достичь желаемого уровня компромиссов и соглашений между составными частями для обеспечения должного уровня качества системы в целом.
Например, если система, которую мы рассматриваем, является прикладной программной системой, то свобода принятия решений, которые могут приниматься на уровне отдельных ее компонент или модулей, должна быть предоставлена соответствующим разработчикам этих подсистем.
Архитектор прикладной системы должен рассматривать вопросы, которые важны для системы в целом.Если предметом рассмотрения является архитектура проекта или некоторого решения (например, проект создания портала организации, который интегрирует информацию из некоторого количества информационных систем), то решения по поводу архитектуры отдельных прикладных систем должны приниматься, соответственно, разработчиками этих систем. На уровне архитектуры проекта должны рассматриваться только те вопросы, которые имеют систематическое значение или важны для проекта в целом. Например, в нашем примере с порталом это могут быть решения о структуре метаданных, которыми должны руководствоваться все прикладные системы для того, чтобы информация из этих систем могла бы быть опубликована на едином портале.
В этом смысле, чтобы еще раз уточнить предмет содержания данного курса, можно сказать, что мы обсуждаем вопросы и подходы, которые относятся, в основном, к уровню предприятия в целом. При этом под предприятием понимается организация (или государственное ведомство) со всей совокупностью ее информационных систем, либо государство (регион, город) с соответствующей совокупностью информационных систем ведомств.
Определяющей характеристикой, которая отличает архитектуру предприятия (или Корпоративную архитектуру) от других типов архитектур является соответствующий корпоративный масштаб и охват. Она пересекает и пронизывает все внутренние организационные границы: границы различных бизнес-подразделений и границы отдельных функций.
Каждая информационная система представляет собой сложный, комплексный объект, который к тому же динамически изменяется во времени. Таким образом, архитектура будет представлять собой некоторую модель реальной системы, которая динамически изменяется, сохраняя соответствие оригиналу, как показано на рис. 3.4.
Рис. 3.4. Архитектура как модель реальной информационной системы
Второй постулат заключается в том, что выделяются два понятия:
1. собственно архитектура информационной системы – как объективная реальность, включающая существующие компоненты и их связи;
2. описание архитектуры (architecture description) – отражение объективной или планируемой реальности в какой-либо документированной форме.
Взаимосвязь этих понятий иллюстрируется на рис. 3.5
Рис. 3.5. Описание архитектуры как проекции реальности
Разделение этих понятий приводит к интересным следствиям. Архитектура системы (внешняя область – Рис. 3.5) по определению является бесконечно сложным, глубоким и неявным понятием. Только часть этого общего понятия, которая в принципе доступна для восприятия архитекторами, может быть переведена в явную документируемую форму – модель или набор моделей с неизбежными упрощениями, ограничениями и субъективными искажениями.
Таким образом, ИТ-архитектура существует независимо от предпринимаемых в организации проектов по ее описанию, упорядочиванию и развитию. Обратимся еще раз к аналогии со строительством: отсутствие решений в области ИТ или бессистемное их принятие на практике приводят к появлению "зоопарка" аппаратных средств и приложений, напоминающих спонтанную застройку в условиях отсутствия градостроительных планов, появление вагончиков и "шанхаев" со всеми вытекающими последствиями.
В дальнейшем мы будем использовать термин "архитектура", который, в зависимости от контекста, может означать как существующую реальность, так и соответствующее описание.
Еще одно формальное определение приведено в стандарте IEEE 1471 Института инженеров-электриков и электронщиков, который предоставляет метамодель для определения архитектуры.
Этот стандарт определяет такие абстрактные элементы архитектуры, как представления, системы, среды, обоснования, заинтересованные стороны и т.д. в соответствии со схемой, показанной на рис. 3.6.
Рис. 3.6. Рамочная модель разработки архитектуры по IEEE 1471
В соответствии с этим представлением система обладает некоторой архитектурой, которая может быть определенным образом описана с различных точек зрения в зависимости от интереса тех людей (участников), которые рассматривают архитектуру системы. Каждой точке зрения на архитектуру системы соответствует определенное представление, основу которого составляет некоторый набор моделей.
Разработки системной архитектуры близко по смыслу понятию Системное проектирование. Вообще говоря, Системное проектирование (Systems Engineering – это междисциплинарный подход и средства, предназначенные для создания успешных систем. Он фокусируется на определении нужд потребителя и требуемой функциональности в начале цикла разработки, на документации требований, с переходом к конструкторскому синтезу и комплексной аттестации системы при полном учете таких проблем, как функционирование, производительность, испытания, изготовление, затраты и планирование, обучение и сопровождение, вплоть до вывода из эксплуатации. Системное проектирование интегрирует все нужные дисциплины и группы специалистов в командные усилия, формируя структурированный процесс разработки, который выполняется от создания концепции до осуществления продуктивной работы системы. В системном проектировании учитываются как нужды бизнеса, так и технические потребности всех клиентов для получения качественного продукта, который отвечает потребностям пользователей.
Под "программной архитектурой" , опять же в зависимости от контекста, может пониматься как архитектура взаимодействия приложений в рамках информационной системы предприятия (т.е. архитектура приложений), так и архитектура программных модулей или архитектура взаимодействия различных классов в рамках одного приложения. Каждая из отмеченных архитектур, в свою очередь, может рассматриваться с тем или иным уровнем детализации и под определенным углом зрения. Так, для программной архитектуры традиционными являются следующие перспективы или уровни описания архитектуры:
1. концептуальная архитектура определяет компоненты системы и их назначения, обычно в неформальном виде. Это представление часто используется для обсуждения с нетехническими специалистами, такими как руководство, бизнес-менеджеры и конечные пользователи функциональных характеристик системы (что система должна уметь делать, в основном, с точки зрения конечного пользователя);
2. логическая архитектура выделяет, прежде всего, вопросы взаимодействия компонент системы, интерфейсы и используемые протоколы. Это представление позволяет эффективно организовать параллельную разработку;
3. физическая реализация , которая описывает привязку к конкретным узлам размещения, типам оборудования, характеристикам окружения, таким как, например, используемые операционные системы и т.п.
Все эти "частные" архитектуры – системная архитектура, программная архитектура – представляют, тем не менее, существенный интерес для нашего внимания, так как опираются на одни и те же подходы и методы, а также используют сходные средства описания и представления результатов.
Архитектура предприятия (Корпоративная архитектура)
Под архитектурой принято понимать область человеческой деятельности, которая занимается организацией пространства и решает всевозможные пространственные задачи. Если сказать проще, то занимается задачами улучшения человеческого существования, окружения его гармоничными и полезными предметами.
В настоящее время известно четыре вида архитектурной деятельности:
Градостроительство. Под данным понятием подразумевается теория и практика планировки и застройки городов. Это отдельная дисциплина, охватывающая комплекс художественно- , общественно-экономических, техническо-строительных и санитарно-гигиенических проблем человечества. У данной дисциплины два начала воля архитектора (градостроителя) и исторические условия. Иными словами, города могут возникать как по воле каких-либо людей (яркий пример тому город Санкт-Петербург, который был возведен по воле Петра I), так и в результате каких-либо исторических событий (к примеру, Москва, город, который возник в результате множества исторически-значимых событий).
Градостроительство возникло очень давно. С древних веков люди стали собираться в общины и возводить жилища, формируя, таким образом, небольшие поселения, которые впоследствии разрастались до масштабов городов. В современном мире градостроительное включает в себя несколько стадий – региональная планировка, генеральный города, детальной планировки, застройки и рабочее проектирование.
Зодчество. Само по себе данное понятие является синонимом . Соответственно, и определения у них одинаковые. Ранее в Древней Руси архитекторов именовали зодчими, т. е. лицами, занимающимися планировкой и возведением различных сооружений. Как правило, данное направление предусматривает работу с деревянными материалами. В наше время зодчество не является настолько востребованным, как в древние и средние века. В основном это направление используется при постройке частных домов из дерева по индивидуальным проектам.
Ландшафтный . Это своего рода искусство по применению малых архитектурных форм в зеленом строительство. Иными словами, это определенные действия по благоустройству парков и садов, планировка различных композиций из растительных насаждений. Задача ландшафтного дизайна состоит в создании гармоничных композиций, сочетающихся с основными зданиями и сооружениями, либо находящимися обособлено от них. При этом могут быть использованы зеленые насаждения (деревья, кустарники, цветы и т. д.), водоемы (ручьи, пруды, водопады, фонтаны) и различные малые формы (скамейки, фонари, обелиски и иное).
Дизайн интерьера. В данном случае подразумевается оформление внутреннего убранства помещений, создание определенного интерьера. Другими словами – это создание комфортной среды обитания человека. В данном случае дизайнер, учитывая личные предпочтения хозяина помещения, создает такой помещения, проживая в котором владелец будет чувствовать себя наиболее комфортно.