книги / Проектирование систем управления технологическими процессами и производствами

тизаторы), то есть предоставить пользователям объединенной ло­ кальной вычислительной сети свободное перемещение в рамках системы.

Подсистема программного обеспечения

Подсистема программного обеспечения (ПО) представляет собой совокупность операционных систем (ОС), системного программного обеспечения, специального программного обеспечения и систем управления базами данных (СУБД).

Подсистема программного обеспечения включает:

-модуль специального ПО;

-модуль однопользовательских СУБД;

-модуль многопользовательских СУБД;

-модуль ПО управления сетевым оборудованием;

-модуль системного ПО;

-модуль однозадачных однопользовательских ОС;

-модуль многозадачных однопользовательских ОС;

-модуль многозадачных многопользовательских ОС. Сетевое программное обеспечение предназначено для органи­

зации многопользовательского и многозадачного режима работы всех пользователей локальной вычислительной сети. Оно включает:

- системное программное обеспечение, предназначенное для системного управления работоспособностью сети в целом, обес­ печения многозадачности и многопользовательности, разграничения приоритетов доступа к различного рода информации на уровне файловой системы;

- систему управления базами данных, предназначенную для решения прикладных задач пользователя. Используя возможности сетевых операционных систем, СУБД реализует многопользо­ вательский режим работы с информацией, сохраняя при этом целост­ ность данных, что позволяет реализовать работу в реальном времени;

- систему управления сетевым оборудованием, предназна­ ченную для конфигурации и реконфигурации локальной вычис­ лительной сети и ее отдельных сегментов на основе STVMP-ynpae- ления.

5.2. Требования к проектированию комплекса технических средств

Основой любой автоматизированной системы, с точки зрения ее технической реализации, является локальная вычислительная сеть. При проектировании локальной вычислительной сети разработчику необходимо учитывать:

-коммерческие требования;

-технические требования;

-требования к защите инвестиций;

-требования к проектированию ЛВС;

-требования к технологиям проектирования ЛВС.

Коммерческие требования

Коммерческие требования разработки локальной вычисли­ тельной сети базируются на принципах:

-гибкости системы планирования (т.е. локальная вычисли­ тельная сеть должна гибко адаптироваться к изменяющимся целям и потребностям организации);

-минимизации инвестиций в сеть (т.е. локальная сеть должна быть доступной по цене и обслуживаться минимальным количеством персонала);

-сохранения работоспособности во все время эксплуатации локальной сети (т.е. сеть должна быть надежной и всегда доступной для пользователей).

Технические требования

Технические требования разработки локальной вычислительной сети базируются на принципах:

-быстрой и легкой установки оборудования (т.е. при пере­ конфигурации сети необходимо минимизировать остановку ло­ кальной сети);

-оптимальной производительности и надежности;

-простоты модификации локальной сети (т.е. любые изменения

всети должны происходить легко и при минимальном простое);

-расширения сети (т.е. дополнительное оборудование должно без труда интегрироваться в существующую локальную вычисли­ тельную сеть);

- управляемости сети (т.е. управление должно быть интегри­ ровано на всех уровнях - от рабочих групп до корпоративных сетей).

Требования к проектированию локальной вычислительной сети

Требования к проектированию локальной вычислительной сети базируются на принципах:

- соответствия промышленным стандартам (т.е. для возмож­ ности интегрирования оборудования и программного обеспечения необходимы компоненты сети, отвечающие требованиям стандартов

ISO 9000, ISO 9001 и других);

-надежности (т.е. локальная вычислительная сеть должна быть построена из компонентов, не подверженных отказам и с мини­ мальными сбоями);

-обеспечения наилучших характеристик (т.е. обладать макси­ мальной производительностью, надежностью при низкой себестоимости);

-обеспечения гибкости, т.е. легкой адаптацией к грядущим задачам;

-обеспечения легкости в использовании (т.е. обладать свой­ ством “включи и работай”);

-обеспечения долгосрочности обязательств (т.е. наилучшего выбора стратегических партнеров, способных обеспечить модифика­ цию оборудования локальной сети);

-послепродажной поддержки (т.е. оптимального выбора по­ ставщика оборудования, способного обеспечить послепродажное гарантийное обслуживание и поддержку, а также и послегарантийное обслуживание).

Требования к защите инвестиций в локальную вычис­ лительную сеть

Требования к защите инвестиций в разработку локальной вычис­ лительной сети включают:

- использование технологий “открытых систем”, ориенти­ рованных на разукрупнение централизованных автоматизированных систем с целью превращения их в более гибкие распределенные системы, базирующиеся на технологиях “клиент - сервер”;

- использование стандарта 10/100 Base-T (т.е. стандарта для сетей с витой парой с пропускной способностью до 100 Мбит/с);

-использование сетевого оборудования (концентраторов, ком­ мутаторов, мостов, маршрутизаторов), поддерживающих стандарт

10/100 Base-T;

-применение стандарта IEEE 802.12, способного увеличивать

производительность сетевого оборудования 10 Base-T до 100 Мбит/с; - использование технологий высокоскоростных сетей АТМ {Asynchronous Transfer Mode), сетей ЛВС, способных работать на

магистральных каналах с удаленными центрами.

Требования к технологиям проектирования ЛВС

В основе технологий разработки локальной вычислительной сети:

1)решения в области сетевых соединений:

-концентраторы {Hub) 10/100 Base-T на 4, 8, 16, 24 и 32 порта ТР\

-управляемые (программируемые) концентраторы {Hub)

10/100 Base-T на 12, 24, 48 портов ТР и портом RS-232;

-коммутаторы {Switch) для объединения разрозненных локальных рабочих групп в локальную вычислительную сеть;

-маршрутизаторы {Router) для объединения локальных вычислительных сетей между собой в корпоративную сеть;

-сетевые адаптеры для шин ISA, EISA, PC;

управления оборудованием SNMP и сетевыми протоколами IP, IPX и

др-);

т- универсальному применению (т.е. возможность управлять оборудованием на различных узлах, использующих различные платформы);

-управлению текущим трафиком сети;

-централизованному управлению с удаленным доступом (т.е. возможность производить управление сетью с любой точки);

-простоте (т.е. программное обеспечение должно быть просто

вработе и не требовать длительного времени обучения);

3)решения задач подсоединения принтеров с обеспечением:

-совместимости (т.е. подключения к серверу печати любого принтера по параллельному интерфейсу);

-управления сетевым принтером (т.е. легкого подключение к сети и возможность проведения удаленной диагностики и настройки);

-большой производительности печати;

-многопротокольное™ серверов печати;

-поддержки всех существующих платформ.

Построение локальной вычислительной сети АС необходимо начинать с изучения оборудования локальной сети и организации рабочих групп. Разработчику необходимо владеть соответствующими знаниями в следующих областях:

-использование сетевого оборудования в локальной вычис­ лительной сети;

-проектирование наращиваемой рабочей группы;

-проектирование управляемой локальной сети из нескольких рабочих групп;

-проектирование защищенной локальной сети из нескольких рабочих групп.

Использование сетевого оборудования в локальной вычисли­ тельной сети

При проектировании ЛВС необходимо четко знать характе­ ристики оборудования, на базе которого производится автоматизация производственных процессов.

Основные задачи разработчика:

1) при использовании концентраторов начального уровня определить:

-количество портов, необходимых для подключения рабочих

мест: 4, 8, 16 или 24;

- необходимость использования трансивера RJ45 для витой пары (определить тип используемого кабеля: экранированный или неэкранированный);

-необходимость использования трансивера для тонкого

Ethernet BNC;

-необходимость использования трансивера для толстого

Ethernet AUI\

-необходимость использования трансивера для оптоволокна

FDDI;

-необходимость использования порта RS232 для локального управления концентратором;

-необходимость установки концентратора в стойку 19й;

-тип источника питания ( внешний или внутренний);

-температурный диапазон работы концентратора;

-на каких платформах работает концентратор;

-надежность и наработку на сбой и отказ;

-гарантийные обязательства фирм производителей и постав­

щиков;

-легкость и доступность в использовании;

2)при использовании управляемых стековых концентраторов, наряду с вышеприведенными характеристиками, определить:

-необходимость использования модуля маршрутизации;

-возможность проведения выборки трафика сети;

- размер и тип используемой памяти {RAM, DRAM и др.);

-возможность использования управления SNMP;

3)при использовании маршрутизаторов определить:

-количество портов для подключения рабочих мест: 4, 8

или 16;

-наличие портов WAN;

-наличие портов LAN;

-необходимость использования модуля трансивера BNC;

-необходимость использования модуля трансивера AUI;

-наличие интерфейса RS232, RS449, V35, Х.21;

-применяемые сетевые протоколы TCP/IP, IPX, DecNet, AppleTalk и др.;

-применяемые протоколы маршрутизации RIP, OSPF, RTMP;

-применяемые протоколы WANдля работы в глобальных сетях

РРР, ISDN, Х25, FrameRelay;

-возможности управления SNMP;

4)при использовании коммутаторов определить:

-возможность подключения к FDDI, АТМ и 100VG;

-наличие модуля трансивера AUI и BNC;

-наличие портов RJ45;

-производительность;

-количество адресов на каждый порт;

-режим работы (дуплексный или полудуплексный);

-возможности управления SNMP, IP, IPX;

-обеспечение безопасности, в соответствии с сертификатом по CSA950.

5)при использовании адаптеров определить:

-для каждой рабочей станции тип шины - ISA (16-разрядные для сервера и клиента, 8-разрядная только для клиента), EISA (16- и 32-разрядные для сервера и клиента), PCI (32-разрядная для сервера

иклиента), MCA (32-разрядная для сервера и клиента);

-режим передачи данных - 1Ю\

-какие платформы поддерживаются адаптером;

-температурный диапазон;

6)при использовании сетевого управления определить:

-возможности управления устройствами при помощи графи­ ческой панели управления, использования SNMP, IP, IPX, отображения цепи распределенного управления, состояния портов и возможности использования статистики, проведения сетевой диагностики и прото­ колирования событий, конфигурирования системы безопасности, приемки и пересылки пакетов, конфигурирования фильтров, со­ ставления таблицы мостов, поддерживаемых платформ и типов сетевого оборудования;

-возможности управления трафиком с использованием оп­ ределения активных пользователей и активных поставщиков сервиса, подсчет объемов ресурсов сети, отслеживание взаимодействия сегментов сети, сетевых ошибок и определение активных сетевых протоколов.

могут быть физически реализованы в виде самостоятельно компили­ руемых компонентов. Последние, в свою очередь, могут состоять из внутренних модулей.

Рис. 6.2. Типовые подструктуры описания данных:

1)последовательная подструктура (последовательное выполнение операторов обработки данных);

2)подструктура Ветвления (аналог оператора IF - ELSE - THEN);

3)подструктура Выбора (аналог оператора CASE);

4)подструктура Цикла (аналог оператора DO WHILE)