Автоматизированные информационные системы

Для DB2 хранимые процедуры, логику триггеров  уровня базы данных и пользовательские функции можно разрабатывать на целом ряде языков программирования, в том числе и на платформенно-независимом языке Java. Это позволяет разрабатывать системы на одной платформе, а затем, по мере надобности легко переносить систему на другие платформы, для которых имеется реализация DB2 и поддержка Java, к числу которых сегодня относятся практически все современные системы.

Средства управления транзакциями

В предложенной выше модели вычислений клиент/сервер при ориентации в основном на сервер базы данных предусматривается  также использование по возможности  элементов модели сервера приложений. Перенос на сервер часть логики приложений обеспечит разгрузку ресурсов клиентов и более надежный контроль за выполняемыми клиентами действиями. При этом предполагается, что обращения к СУБД будут формировать не конечные клиенты, а части прикладной задачи, выполняющиеся на сервере и выступающие клиентами по отношению к СУБД, но серверами по отношению к конечным пользователям. Такое построение системы требует специальной поддержки, обеспечивающей непротиворечивость функционирования и целостность данных при параллельной многопользовательской работе. Такая поддержка обеспечивается программными продуктами, называемыми Менеджерами Транзакций.

Лидером среди продуктов  такого рода является сервер транзакций IBM CICS - Customer Information Control System. Эта среда  специально разрабатывалась для  работы в качестве сервера приложений масштаба предприятия, имеет развитые средства управления целостностью данных, поддерживает различные способы взаимодействия с пользователями и серверами баз данных.

CICS может выполняться  на одном вычислительном комплексе  вместе с DB2, что упрощает систему, повышает ее надежность и облегчает процесс управления всей системой. Этот программный продукт также имеет длинную историю, а, следовательно, и значительный опыт развития и применения. Разработанный первоначально только как средство управления транзакциями, он к настоящему времени превратился в мощное средство интеграции программного обеспечения, функционирующего в распределенной среде, в том числе и гетерогенной. CICS, как и DB2 доступен на сегодняшний день на всех платформах IBM и на платформах других производителей. Входящие в состав CICS средства ISC (InterSystem Communications) обеспечивают прозрачное для приложений взаимодействие в распределенной среде. CICS поддерживает такие способы взаимодействия, как запуск клиентом одной системы транзакции на другой системе, обработка клиентом данных, находящихся в другой системе, установка связи между приложениями, выполняющимися в разных системах.

Средства  разработки приложений

Современные средства разработки приложений все в большей степени  базируются на возможностях визуального и объектно-ориентированного программирования. Семейства продуктов визуального программирования имеются для практически всех платформ и выпускаются различными производителями. Для платформ фирмы IBM таким семейством является IBM VisualAge, обеспечивающий языки программирования C++, Smalltalk, Java. Эти интегрированные среды проектирования корпоративных приложений имеют встроенную поддержку стандартных интерфейсов к базам данных, серверам транзакций и коммуникациям и, разумеется, удобные средства разработки презентационной части приложений. Обеспечивают удобную визуальную среду проектирования приложений, опирающихся на объектно-ориентированную модель. В продуктах IBM поддерживается SOM - системная модель объектов, позволяющая использовать одни и те же объекты в различных языковых средах.

При выборе в качестве аппаратной основы какой-либо неперсональной платформы может возникнуть проблема нехватки квалифицированных программистов, так как опыт разработки неперсональных приложений в нашей стране почти утерян. Проблема может быть решена применением кросс-платформенного продукта VisualGen. Среда разработки VisualGen выполняется в операционной системе OS/2 или Windows, т.е., на персональных компьютерах и позволяет программисту-разработчику пользоваться привычными ему средствами объектно-ориентированного и визуального программирования (VisualAge). VisualGen позволяет выбрать целевую среду, - в которой будет выполняться приложение - и сгенерировать код приложения для целевой среды.

5. Выбор  аппаратной платформы и операционной среды сервера.

Аппаратная платформа центрального вычислительного комплекса АИРС может строится:

• на базе мощного персонального сервера (например, IBM Netfinity 7000);
• на базе аппаратной системы средней мощности (IBM RS/6000, IBM AS/400);
• на базе мэйнфрейма (IBM System/390)

Общим для всех этих систем является следующее:

• Все эти системы изготавливаются непосредственно на заводах IBM по заказу. Это гарантирует, что к моменту размещения заказа и поставки оборудования заказчик получит самые последние модели оборудования, изготовленные специально для него, а не со склада, где системы могли уже морально устареть.
• IBM является безусловным лидером в области производства вычислительных машин и всегда в своих моделях использует передовые технологические решения, прошедшие всестороннюю проверку.
• IBM имеет самую разветвленную сеть поддержки заказчиков, обеспечивая им высокий уровень сервисного обслуживания, как в период гарантийного срока, так и после него. При этом продолжается поддержка старых моделей оборудования, чтобы пользователь никогда не остался один на один со своими проблемами, а имел возможность ремонтировать и модернизировать свое оборудование.
• Все системы IBM удовлетворяют международным стандартам в области вычислительной техники и могут свободно взаимодействовать с системами других производителей.
• На этих системах возможна работа как с собственными операционными системами IBM: OS/2, AIX, OS/400, OS/390, VM/ESA, так и с системами других поставщиков (для Netfinity 7000): SCO OpenServer, Solaris, Windows NT и др. Для всех этих систем имеются реализации указанных выше программных продуктов: DB2, CICS, MQ Series, VisualAge.

Ниже отдельно рассматриваются  свойства каждой из указанных аппаратных платформ.

IBM Netfinity 7000

Серверы масштаба предприятия IBM Netfinity 7000 представляют собой четырехпроцессорные системы PentiumPro 200 с оперативной памятью до 4 Гбайт с коррекцией ошибок и расслоением на четыре направления. Серверы удовлетворяют современным промышленным стандартам на системы данного класса. Они оснащены избыточными источниками питания с горячей заменой, имеют два отсека для дисковых массивов RAID-5 с горячей заменой неисправных дисков. В сервере имеется улучшенная система вентиляции. Все вентиляторы оснащены датчиками вращения. Вентиляторы можно быстро заменить, не выключая систему. В состав серверов входит специальных сервисный процессор. Он позволяет контролировать все параметры системы и управлять сервером дистанционно. Объем дисковой памяти, включая стойки расширения, может превышать 1 Тбайт.

Все серверы IBM комплектуются  библиотекой ServerGuide. Она содержит все  необходимые программы для быстрого запуска сервера в работу. Сюда включены дистрибутивы популярных операционных систем (SCO OpenServer, Netware, Windows NT Server), ПО групповой работы Lotus Domino, ПО управления корпоративными сетями TME10 Netfinity, ПО защиты от вирусов IBM AntiVirus. Следует отметить, что составление аналогичного набора ПО из отдельных компонент обойдется пользователю в несколько тысяч долларов США. В составе сервера все указанное программное обеспечение поставляется бесплатно.

IBM RS/6000

Системы RS/6000 - это серверы  и рабочие станции на базе процессоров POWER2 и PowerPC с архитектурой RISC. Рабочие  станции RS/6000 - идеальный выбор для  решения сложных научных задач, моделирования, обработки изображений on-line и т.п. Серверы RS/6000 имеют высокие характеристики пропускной способности и объема дисковой памяти. Модифицированный вариант системы IBM RS/6000 является основой бортового компьютера спутника, запущенного NASA на Марс. При покупке системы RS/6000 пользователь бесплатно получает операционную систему AIX 4.3 на 2 пользователя. Дополнительные лицензии приобретаются за отдельную плату.

IBM System/390

Для реализации систем, требующих  ресурсов, на несколько порядков больших, аппаратной платформой являются мэйнфреймы System/390 фирмы IBM, представляющие собой эволюционное развитие ряда System/360 - System/370. Современные мэйнфреймы отличаются большим объемом возможностей, реализованных на аппаратном уровне. Среди них следует отметить: мультипроцессорную обработку, средства создания системных кластеров, объединяющих несколько мэйнфреймов, средства логического разделения ресурсов вычислительной системы, высокоэффективную архитектуру каналов ввода-вывода - ESCON, и т.д. В современных мэйнфреймах соотношение производительность/цена существенно выше, чем в компьютерах малой и средней мощности, но для того, чтобы это преимущество проявилось, производительность мэйнфрейма должна быть востребована в полном объеме. Поэтому в их операционных системах значительно больше внимания уделяется эффективности управления ресурсами.

Операционные системы  мэйнфреймов:

• VSE /ESA- ориентирована на использование в конечных и промежуточных узлах сетей, эффективно выполняет пакетную обработку и обработку транзакций в реальном времени.
• VM/ESA - гибкая интерактивная система, поддерживающая одновременное функционирование большого числа «гостевых» ОС на одной вычислительной системе.
• OS/390 - основная ОС для применения на самых мощных аппаратных средствах, обеспечивает наиболее эффективное управление ресурсами при пакетном и интерактивном режимах и обработке в реальном времени, совмещение любых режимов, а также комплексирование вычислительных систем, динамическую реконфигурацию ввода-вывода, расширенные средства управления производительностью.

Как правило, возможности  мэйнфреймов превосходят уровень  необходимый для АИРС рассматриваемого масштаба, но в них могут найти  применение гибридные системы. Одна из таких систем - P/390 - совмещает в себе процессор S/390 и Pentium. Соответственно, на ней одновременно работают две операционные системы: VM или OS/390 и OS/2, позволяя сочетать вычислительные и коммуникационные возможности мэйнфрейма с презентационными возможностями персональной техники. Дисковая память системы P/390 поддерживается «персональной» частью системы. Другая такая система - R/390 - совмещает с процессором S/390 процессор Power PC и, соответственно, операционную систему AIX.

IBM AS/400

Эта вычислительная система  представляется наиболее подходящей аппаратной базой для построения рассматриваемой АИРС. Вычислительная система AS/400 - большое семейство мощных миникомпьютеров с единой архитектурой аппаратных и программных средств. AS/400 разработана и распространяется как полностью законченная система. Это означает, что все функции и возможности, обычно необходимые для информационных и бизнес-систем, интегрированы в операционную систему OS/400. В отличие от других операционных систем (UNIX, OS/2, Windows 95, Windows NT) целый ряд функций, обычно обеспечиваемых дополнительными программными компонентами, таких как реляционная база данных, поддержка коммуникаций, обеспечение безопасности, система меню и подсказок и т.п. встроена в операционную систему и ниже - в аппаратный уровень вычислительной системы.

Современные модели AS/400 базируются на 64-разрядных RISC-процессорах PowerPC AS, которые  по сравнению с обычной архитектурой PowerPC оптимизированы для задач бизнеса  и обработки данных. AS/400 является единственной современной полностью 64-разрядной системой, в которой реализованы: 64-разрядная аппаратная часть, 64-разрядная операционная система, 64-разрядная база данных и 64-разрядные приложения. Благодаря особенностям архитектуры системы при переходе на 64-разрядную аппаратную платформу все имеющиеся приложения для AS/400 (а их около 25,000) были перенесены на новую платформу и оптимизированы для нее. Эти же особенности обеспечивают прозрачный для пользователей перенос любого их программного обеспечения на любую модель с оптимизацией под характеристики процессора этой модели. В семейство входит ряд моделей, различающихся по мощности, конфигурации оборудования и по цене. Выбор той или иной модели не ставит, однако, предела вычислительной мощности системы, так как аппаратное и программное обеспечение любой модели может наращиваться в широких пределах без потерь уже сделанных вложений.

В старших моделях  семейства центральное процессорное устройство может содержать до 12 процессоров PowerPC AS. Кроме того, с  самого начала своей истории система является асимметричной многопроцессорной - в ней имеется сервисный процессор, в функции которого входит контроль и диагностика системы и контроль питания, и большое количество процессоров ввода-вывода. В конфигурации, которая называется FSIOP (файл-сервер - процессор ввода-вывода), в качестве такого процессора используется Pentium, работающий под управлением OS/2 или Windows NT.

Дисковые системы AS/400 строятся по технологии RAID-5 и обеспечивают надежное хранение больших объемов  информации с быстрым доступом к ней. Аппаратные и программные средства коммуникаций поддерживают практически все основные протоколы, применяемые в локальных и глобальных сетях, в том числе весь необходимый сервис для работы в Internet. Современные системы AS/400 наряду со стандартами IBM поддерживают большинство стандартов на открытые системы, такие как Ethernet, TCP/IP, SUN NFS и др. Поддержка архитектуры OSI обеспечивает соединение с большинством компьютеров других фирм. Стандарты POSIX и DCE обеспечивает переносимость приложений между AS/400 и UNIX-системами.

Несомненным достоинством системы является реляционная база данных DB2/400. По своим функциональным характеристикам она соответствует  семейству продуктов IBM DB2, корпоративной  СУБД, доступной на всех платформах фирмы IBM и на ряде платформ других фирм. Однако в AS/400 интеграция базы данных в систему и поддержка ее на аппаратном уровне обеспечивает более эффективное выполнение кода DB2/400 и снижение стоимости транзакции. DB2/400 поддерживает язык SQL стандарта ANSI и стандарт ODBC для Microsoft Windows. Реализация архитектуры DRDA позволяет нескольким клиентам параллельно работать с одной или несколькими базами данных.

Все семейство AS/400 разделяется  на два «подсемейства», различающихся  в основном конфигурацией средств ввода-вывода:

• Application System/400 - предназначенные в основном для централизованной обработки данных;
• Advanced Server/400 - предназначенные в основном для работы в среде клиент/сервер.

В первом случае рабочие  места базируются, как правило, на терминалах IBM InfoWindow , обеспечивающих высококачественное представление, прежде всего текстовой информации. Во втором случае рабочие места базируются на персональных или/и мини-ЭВМ. В таком качестве сервер AS/400 может служить чрезвычайно мощным средством интеграции разнородных сред, так как обеспечивает поддержку клиентов с разными аппаратными платформами и операционными средами: MS DOS, IBM OS/2, MS Windows 3.1, Windows 95, Windows NT, Apple Macintosh, IBM AIX, HP-UX, SUN Solaris, SCO Unix и др. Возможности сервера AS/400 позволяют значительно упростить процедуры управления сетью, повышая производительность всех клиентов.