Elosztott információs rendszerek: technológia, tervezés, biztonság

Tartalomjegyzék:

Elosztott információs rendszerek: technológia, tervezés, biztonság
Elosztott információs rendszerek: technológia, tervezés, biztonság
Anonim

A tájékoztató anyagok digitális formában történő felhasználásának gyakorlatának bővítése az ergonómiai, funkcionális és műszaki előnyök miatt. A feltételes „figura” hatalmas tömböket váltott fel irattárakból, fizikai adatbázisokból, könyvek tárházából és egyéb dokumentum- és referenciaanyagokból. Az információk rendezési, szegmentálási és osztályozási feladatai azonban megmaradtak, és bizonyos vonatkozásokban kiéleződtek. A probléma megoldásával összefüggésben felmerült az elosztott információs rendszerek (RIS) koncepciója is, amelyen belül az adatok világos strukturálását feltételezzük, figyelembe véve a velük való felhasználói interakció megszervezésének árnyalatait.

PIC koncepció

Elosztott információs rendszerek technológiái
Elosztott információs rendszerek technológiái

Az információs rendszerek adatrendezési modelljei létrehozásának szükségességét már az 1970-es években felismerték. Ugyanakkor az adatbázisok funkcionális diagramjainak strukturálásának egyik módszereként a RIS tervezési alapelveit emelték ki. Ma az ilyen modelleket csak az információáramlás egyetlen vezérlőközpont nélküli automatizálási lehetőségeivel összefüggésben vizsgálják. Tehát mi az elosztott automatizált információs rendszer? Ez egy digitális információs környezet, amelynek funkcionális objektumai a vezérlő számítógépekkel való interakció során az alapul szolgáló algoritmusnak megfelelően egyeztetett csatornákra osztódnak. Az infrastruktúra működő elemei a hálózatok, az objektumok pedig információs üzenetek, adategységek és technológiai anyagok.

A RIS létrehozásának elvei

A RIS működésének magas hatékonysága csak a következő hálózati elvek betartásával érhető el:

  • Átlátszóság. A felhasználó szemében az elosztott hálózatban a céladatbázist ugyanúgy kell megjeleníteni, mint a nem elosztott rendszerformátumban.
  • Függetlenség. Egy adott RIS működését más hálózatok nem befolyásolhatják. Ebben a részben érdemes megjegyezni az autonómia elvét a technológiai önellátás értelmében.
  • Szinkronizálás. Az adatok állapotának változhatatlannak és állandónak kell lennie a
  • ábra működése során

  • Az adatok "fogyasztóinak" elkülönítése. Az adatokkal való munka során a felhasználók ne befolyásolják egymást, vagy ilyen vagy olyan módon keresztezzék egymást, kivéve, ha ezt maga a formátum biztosítja.a munkafolyamatukat.

RIS Design

Szerver kapcsolat
Szerver kapcsolat

A fő tervezési feladat a RIS funkcionális modelljének kidolgozása, amely meghatározza az objektumok egymás közötti interakciójának konfigurációját az infrastruktúra keretein belül, valamint sémákat a köztes elemekkel végzett munka összehangolására. környezet. A kimenet általában egy olyan hálózat képe, amely az elosztott rendszer összetevői között létrejött kapcsolatokkal rendelkezik. Ezeknek a kötegeknek a paraméterei, karbantartásuk és ellenőrzésük módjai meghatározásra kerülnek. A mai napig az elosztott információs rendszerek tervezése során a munkakörnyezet funkcionális szervezésének két megközelítését alkalmazzák:

  • A rendszerelemek közötti üzenetküldési folyamatokra helyezve a hangsúlyt.
  • A szerver-ellátó rendszerben az eljáráshívások szabályozása alapján.

Az elosztott hálózat műszaki felépítése lehetővé teszi a kommunikációs protokollok, a hívásparancsok kiszolgálására szolgáló hálózati modulok és a segédszolgálati berendezések jellemzőinek részletes tanulmányozását, amelyek hardverplatformot biztosítanak a projekt megvalósításához.

Tervezési szintek

Elosztott adatbázisok
Elosztott adatbázisok

Egy RIS-modell teljes értékű fejlesztése lehetetlen a hálózati reprezentáció több funkcionális rétegének lefedése nélkül. Az elosztott információs rendszerekkel kapcsolatos projektek különösen a következő szinteket érintik:

  • Fizikai. Az adatátvitelért közvetlenül felelős műszaki infrastruktúra. Nem mindegy, hogy melyiklesz adatelosztási séma, de mindenképpen mechanikus, jel- és elektromos interfészek alapján, meghatározott protokollokkal kell dolgozni. A fizikai réteg tervezői a kommunikációs hordozók infrastruktúrájának bizonyos szabványokkal való megszervezésére számítanak.
  • Csatorna. Egyfajta folyamat a jelek és adatcsomagok elfogadható formátumba konvertálására a streamelosztó rendszeren belüli kényelmes vétel és átvitel érdekében. Bitmaszkot fejlesztenek, datagramot építenek, és ellenőrző összeget számítanak ki a bitfolyamhoz csomagolt üzenetek jelölései alapján.
  • Hálózat. A tervezés idejére ezen a szinten már készen kell állnia az elosztott információs rendszer és hálózat működéséhez szükséges fizikai infrastruktúra, valamint az adattranszformációs modell a későbbi folyamokban történő cirkulációhoz. Hálózati szinten konkrét kommunikációs vonalakat építenek ki, gépekkel való interakciójuk paramétereit átgondolják, útvonalakat és közbenső adatfeldolgozási pontokat szerveznek.

kliens-szerver technológia

Adatbázis a szerveren
Adatbázis a szerveren

A "kliens-szerver" hálózati reprezentációs modell koncepciója az első többfelhasználós információs rendszerek megjelenése óta létezik, de a mai napig alapvető fontosságú a strukturált adatbázissal való felhasználói interakció megszervezésének elve. a RIS végrehajtásáról. Ma ezt a modellt módosították, bizonyos feladatokhoz igazítják, kombinálják a hálózatszervezés más koncepcióival, de két alapgondolatael kell menteni:

  • Az egy vagy több szerveren tárolt adatok továbbra is a felhasználók széles köre számára elérhetők. A hozzáféréssel rendelkező felhasználók konkrét száma az aktuális feladatoktól függően változhat, de elvileg továbbra is fennáll a korlátlan hozzáférés lehetősége.
  • Egy elosztott információs rendszer használatának folyamatában a felhasználóinak képesnek kell lenniük az adatok együttes feldolgozására különböző csatornákon egyidejű vagy párhuzamos működés módban.

A "kliens-szerver" rendszerek kulcsfontosságú elosztási tényezője kifejezetten a felhasználókra vonatkozik, mivel őket is sokféle nézetben figyelembe veszik a kliens-fogyasztótól a szolgáltató gépig, amely adott algoritmusok szerint üzemeltet adatbázist. bizonyos hozzáférési jogokkal összhangban.

Távoli adatelérési technológiák

A RIS-ben található információkhoz való állandó hozzáférés biztosításának egyik elsődleges feltétele az, hogy a szerveren keresztül be lehessen lépni az adattárházba. Ehhez különböző komponensmodelleket használnak az adatbázishoz való hozzáféréssel, például az RDA-t. Az ilyen modellekben a bemenet az adatbázis-kezelő rendszer független szoftverfunkciójaként valósul meg. Például a földrajzilag elosztott információs rendszerek általában egy SQL szerver infrastruktúrán keresztül működnek saját számítástechnikai telepítésükön. Ennek a szervernek a funkcionalitása a rendszerezéssel, elhelyezéssel, tárolással és a tároló fizikai memóriájában történő különféle kezelési módokkal kapcsolatos alacsony szintű műveletekre korlátozódik. Szisztémásaz adatbázisfájlnak tartalmaznia kell továbbá információkat a regisztrált felhasználókról, távoli hozzáférési jogaik listájával együtt.

Elosztott információs rendszerek szervere
Elosztott információs rendszerek szervere

Alkalmazásszerver-technológiák

A RIS stabil működése csak hatékony adatleválasztási rendszerrel valósul meg, a szerver számítási erőforrásokkal szemben támasztott követelményeknek megfelelően. Különösen figyelni kell a memória méretének és sebességének megfelelőségét. Az elosztott információs rendszertechnológiák lényege a szerverszoftver ezen részében a műszaki infrastruktúra teljesítménymutatóinak értékelése és támogatása. Ha szükséges, a rendszer automatikusan csatlakoztat további szerver erőforrásokat. Konkrétan ezt a funkciót az alkalmazásszerver valósítja meg, a megfelelő hívásokat az eljárás szintjén irányítva. Az, hogy egy adott erőforrás-szabályozó modul mennyire lesz hatékony, egy adott számítási rendszer felépítésének sémájától és teljesítménypotenciáljától függ.

Biztonság az elosztott információs rendszerekben

Elosztott információs rendszerek védelme
Elosztott információs rendszerek védelme

Ma egyetlen olyan rendszer sem képes garantálni a teljes biztonságot, amely az információterjesztést szabályozza. Ez nem a rendszerbiztonsági szintre vonatkozik, hanem elvileg a gyakorlatilag működő modellekre, amelyekben speciális védelmi eszközöket alkalmaznak. A megfelelő intézkedések a csatornák biztonságának növelésére csökkentik a behatolók akcióinak hatékonyságát különböző szinteken, végső soron olyan feltételeket teremtve,amelyek és a rendszerbe való behatolási kísérletek kivitelezhetetlenné válnak. Az elosztott információs rendszerek információbiztonságának biztosítására szolgáló eszközöket csak a lehetséges veszélyek átfogó elemzése után kell megtervezni és a munkacsoportba beépíteni. Egy átfogó kockázatelemzés objektív értékelést ad a behatolók lehetséges behatolása, harmadik féltől származó rendszerhibák, adatelfogás stb. tényezőiről és paramétereiről.

Biztonsági RIS

A RIS különféle információs fenyegetésekkel szembeni ellenállásának növelésének fő módszerei a következők:

  • Titkosítás. Manapság széles körben használják az 56 bites kulcsokkal rendelkező szerver- és felhasználótitkosítási algoritmusokat, például a DES-t és analógjait.
  • A hozzáférési jogok hatékony szabályozása. A titkosság és a hitelesítés régóta központi fogalmak az elosztott automatizált rendszerek információbiztonságának biztosításában, de az adminisztrátorok figyelmének elvesztése a felhasználó-azonosítás új módjai iránt végső soron komoly hiányosságok kialakulásához vezet a hálózatok védelmében.

Az adatsérülés csökkentése

A RIS rendszeres működését a behatolók befolyása nélkül is negatív folyamatok kísérhetik, amelyek magukban foglalják az információs csomagok torzulását is. A kriptográfiai tartalomvédelem bevezetésével küzdhet ellene, amely megakadályozza az ellenőrizetlen adatcsere- és -módosítási folyamatokat.

Következtetés

Elosztott információs rendszerek
Elosztott információs rendszerek

A szoftverek és hardverek termelékenységének növekedése, valamint az információcsere volumenének növekedése logikusan meghatározza a digitális tér racionális szervezésének formáinak szükségességét. Az elosztott információs rendszerek ötlete ebben az értelemben az egyik központi koncepciója a különböző szintű adatbázisokkal való felhasználói interakció komplex modelljei tervezésének. Változik ugyanakkor a szervereszköz megközelítése, az adatfolyamok technológiai szabályozása, a számítási folyamatok stb.. Továbbra is aktuálisak a biztonság biztosításával és a RIS támogatásával megvalósuló gazdasági komponenssel kapcsolatos kérdések is.

Ajánlott: