основан на использовании специальных кодов исходных и промежуточных данных
Глава 4. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
Совокупность программ и сопровождающей их документации, предназначенная для решения задач на ПК, называется программным обеспечением (ПО) (software). Программное обеспечение делится на системное и прикладное.
Программное обеспечение, необходимое для управления компьютером, для создания и поддержки выполнения других программ пользователя, а также для предоставления пользователю набора всевозможных услуг, называется системным программным обеспечением (system software).
Системное программное обеспечение можно классифицировать следующим образом: операционные системы, сервисные системы, программно-инструментальные средства и системы технического обслуживания (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Классификация программного обеспечения ЭВМ
· развитый графический пользовательский интерфейс;
· использование всех возможностей, предоставляемых современными микропроцессорами;
· устойчивость в работе и защищенность;
· полная независимость от аппаратуры (поддержка всех видов дисплеев и принтеров);
· совместимость со всеми видами приложений, разработанных для MS DOS.
Среди имеющегося разнообразия операционных систем особое место занимают сетевые ОС. Среди сетевых ОС лидирующее положение занимает система NetWare фирмы Novell. Учитывая, что сетевая проблематика в настоящее время является весьма актуальной, современные операционные системы наделяются теми или иными сетевыми возможностями. Сказанное имеет отношение ко всем перечисленным ОС.
Сервисные системы расширяют возможности ОС, предоставляя пользователю, а также выполняемым программам набор разнообразных дополнительных услуг. К сервисным системам относят оболочки, утилиты и операционные среды.
Дадим им краткую характеристику.
Утилита дефрагментации диска (DEFRAG) предназначена для оптимизации работы диска и повышения скорости доступа к нему. При копировании, удалении и перемещении файлов на жестком или гибком диске возникают пустые места, которые затем заполняются фрагментами других файлов. Файловая система Windows 95 дает возможность хранить файлы фрагментами. Если файл разбит на несколько фрагментов, скорость доступа к нему уменьшается, поскольку на перемещение головок диска к очередному фрагменту требуется намного больше времени, чем на его считывание. Дефрагментация диска состоит в том, что фрагменты файла собираются в один блок.
Можно выбрать один из трех способов дефрагментации: полную дефрагментацию, дефрагментацию только файлов, объединение свободных участков диска.
В первом случае фрагменты файлов объединяются так, чтобы файлы занимали непрерывный участок диска. Все свободное пространство на диске также объединяется в один участок. Этот режим работы требует максимального времени. Во втором случае выполняется объединение только фрагментов файлов. Они будут занимать последовательные участки на диске, но между ними может быть свободное пространство, доступное для размещения других файлов. В третьем случае отдельные свободные участки на диске собираются в один большой блок.
Программа проверки диска (ScanDisk) проверяет правильность информации, которая содержится в таблицах распределения файлов диска (FAT), а также осуществляет поиск сбойных блоков диска. Если FAT-таблица повреждена и несколько файлов оказались наложенными друг на друга, их можно удалить или сделать отдельную копию для каждого файла. Копии файлов имеет смысл делать в том случае, если пользователь хорошо представляет себе логическую структуру диска и может восстановить ее. В противном случае их придется удалить, потеряв содержимое. Если в таблице распределения файлов отмечено, что часть диска занята информацией, которая не принадлежит никакому файлу, то соответствующие блоки можно преобразовать в файл, чтобы потом просмотреть эту информацию и, возможно, спасти ее.
Программа уплотнения диска (DrvSpace) предназначена для создания и обслуживания уплотненных (сжатых) дисков. Уплотненный диск представляет собой файл на обычном физическом гибком или жестком диске. Работа с таким диском ничем не отличается от работы с простым диском. Разница заключается только в том, что при записи на диск данные сжимаются (непосредственно перед записью), а при чтении восстанавливаются снова (непосредственно после считывания), поэтому чтение и запись выполняются чуть медленнее, чем для обычного диска.
Программа резервирования (копирования) данных на диске (Backup) работает в трех режимах: резервирования (Backup), восстановления (Restore) и сравнения исходных данных с их резервными копиями (Compare). Для резервных копий используются дискеты, кассеты с магнитной лентой или другие сменные носители информации, а также возможно резервирование на другие жесткие диски.
Для резервирования небольших групп файлов часто используют программы-архиваторы, которые объединяют родственные файлы в один, при этом уплотняя исходные данные для того, чтобы они занимали меньше места на диске.
Программа Системный монитор (System monitor) анализирует пиковую загрузку процессора и других ресурсов. По требованию пользователя программой строится график загрузки ресурсов, таких, как диспетчер памяти, клиент для сети MS, сервер MS Network, файловая система, ядро и др. Программа используется в основном системными программистами и позволяет повысить быстродействие системы.
Антивирусные программы появились почти одновременно с персональными компьютерами, и с тех пор состав их постоянно растет. Современные антивирусные пакеты являются интегрированными средствами для выявления и устранения компьютерных вирусов. В связи с появлением операционных систем ( Windows 95, Windows NT, Windows 2000, OS/2 и др.) задача обеспечения антивирусной защиты чрезвычайно усложнилась. Прежние антивирусные средства, рассчитанные на работу под управлением DOS, не всегда способны корректно обнаружить и лечить компьютерную инфекцию. Одним из наиболее перспективных направлений развития антивирусных средств является создание сетевых версий этих продуктов. Сетевой антивирусный пакет устанавливается на сервер и при обнаружении вируса блокирует дальнейшую работу с пораженными ресурсами. Среди антивирусных программ хорошо себя зарекомендовали Norton Antivirus (фирмы Symantec), MS Antivirus в составе DOS 6.XX (фирмы Microsoft), Dr.Web (фирмы Диалог-Наука), Antiviral Toolkit Pro (фирмы «Ками») и др.
Различия между операционными оболочками и операционными средами достаточно условны. В ряде литературных источников они стерты, так как операционная среда обладает всеми признаками оболочки, за исключением того, что последняя не формирует новой среды для выполнения программ. Это является функцией лишь операционной системы. В свою очередь, операционную среду нельзя назвать операционной системой, так как она не может функционировать самостоятельно. Исходя из этого операционную среду можно назвать полнофункциональной надстройкой над ОС. Наиболее известными операционными средами являются системы Windows 3.1 и Windows for Workgroups (Windows для рабочих групп), которые функционируют поверх DOS, при этом Windows for Workgroups является сетевым расширением Windows 3.1.
Эти средства можно разделить на средства диагностики ПК, тестового контроля, аппаратного контроля и программно- аппаратного контроля.
Средства диагностики обеспечивают автоматический поиск ошибок и выявление неисправностей с определенной локализацией их в ПК и его отдельных модулях.
Программно-логический контроль основан на использовании избыточного кода исходных и промежуточных данных ПК, что позволяет находить ошибки при изменении значения отдельных битов данных.
Тестовый контроль осуществляется с помощью специальных тестов для проверки правильности работы ПК или его отдельных устройств.
Аппаратный контроль ведется автоматически с помощью встроенного в ПК оборудования.
Программно-аппаратный контроль включает программный и аппаратный контроль.
Программное обеспечение, которое предназначено для решения определенных классов задач пользователя, называют прикладным (application software). Прикладное программное обеспечение состоит из пакетов прикладных программ (ППП) и прикладных программ пользователя.
В настоящее время значительное место в прикладном ПО занимают пакеты прикладных программ, которые по сфере применения делятся на проблемно-ориентированные, пакеты общего назначения и интегрированные пакеты.
Отличительной чертой проблемно-ориентированных ППП являются их сравнительно узкая направленность на определенный круг решаемых задач и большое их разнообразие.
Пакеты общего назначения (методоориентированные пакеты) предназначены для решения типовых задач обработки данных.
Прикладные программы создаются разработчиками с использованием средств программирования, имеющихся в их распоряжении в составе конкретной вычислительной среды. В этом случае создание и отладка программ осуществляются обычно индивидуально в соответствии с правилами и соглашением ППП или ОС, в рамках которых они применяются.
Дата добавления: 2015-11-18 ; просмотров: 2746 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Основан на использовании специальных кодов исходных и промежуточных данных
www.dbmsmag.com
Next-Generation Middleware
David S. Linthicum, senior manager with Ernst & Young’s Center for Technology Enablement in Vienna, Virginia
Сергей Кузнецов, Центр Информационных Технологий
Для правильной ориентации в растущем и усложняющемся рынке промежуточного ПО требуется, во-первых, понимание действующих стандартов. Во-вторых, нужно разобраться с категориями существующего промежуточного ПО и понять назначение продуктов каждой категории. Наконец, полезно познакомиться с существующими продуктами и правильно отнести их к соответствующей категории.
Что такое промежуточное ПО?
База стандартов
Одной из тенденций в мире современного промежуточного ПО является движение к стандартам, включая не только те, которые разрабатываются комитетами по стандартизации (например, CORBA), но и стандарты, предлагаемые мощными компаниями-производителями. В прошлом продукты промежуточного ПО основывались на частных предложениях, которые не предполагали возможности интероперабельности. Сегодня компании, производящие промежуточное ПО, учатся использовать стандарты, такие как CORBA или DCOM (Distributed Component Object Model) в качестве базовой модели продуктов.
DCOM служит стандартной базой в однородной среде Windows. Опора на DCOM позволяет приложениям, написанным на Visual Basic, Delphi и PowerBuilder, связываться по сети с аналогичными приложениями и использовать их сервисы с использованием механизма RPC. Таким образом, DCOM может использоваться либо как примитивный уровень промежуточного ПО, либо как инфраструктура для других продуктов. Продукты промежуточного ПО, использующие DCOM, включают монитор обработки транзакций Microsoft Transaction Server и Microsoft Message Queue Server (MSMQ). В MS Transaction Server для определения транзакций используется ActiveX, а взаимодействия с приложениями и серверами ресурсов основаны на DCOM. Основанным на DCOM MOM-продутом является Falcon. Компания Borland производит продукт Multitier Distributed Application Services Suite, многозвенный продукт промежуточного ПО, позволяющий строить распределенные приложения с использованием основанных на DCOM брокеров объектных заявок.
Типы промежуточного ПО
Предлагается деление продуктов промежуточного ПО на пять категорий: продукты, ориентированные на базы данных; виртуальные системы; промежуточное звено (middle-tier); шлюзы; продукты, ориентированные на Web.
Продукты промежуточного ПО, ориентированные на базы данных
К этой категории относятся продукты, позволяющие приложениям производить доступ к локальным или удаленным базам данных. Идея заключается в том, чтобы создать API для доступа к базам данных с использованием слоя промежуточного ПО, скрывающего от клиента особенности операционной системы и сети. Во многих случаях от разработчика скрыт даже и API, а доступны только функции средства разработки. Например, в мире систем «клиент-сервер» ориентированное на базы данных промежуточное ПО является встроенным. При использовании PowerBuilder можно применять собственные связи продукта, существующие для большинства популярных СУБД, а можно работать с ODBC. Почти во все средства разработки компании Borland встроен BDE со своими собственными средствами доступа к базам данных, но также поддерживается и ODBC.
OLE-DB обеспечивает единую точку доступа к нескольким базам данных. Задача разработки OLE-DB состояла в обеспечении автоматизированного средствами OLE доступа к любому числу баз данных за счет добавления слоя COM между приложением и базой данных.
Имеются и независимые от средств разработки ориентированные на базы данных продукты промежуточного ПО. Например, продукт DB Tools.h++ компании Rogue Wave Software позволяет связать с базами данных большинство приложений, написанных на языке Си++. DB Tools.h++ дает возможность представить реляционные таблицы и атрибуты как собственные объекты Си++. Для тех, кому ближе язык Java, Rogue Wave предлагает Java-версию продукта под названием JDBTools, обеспечивающую доступ к базам данных непосредственно из Java-апплетов и приложений. Аналогичный продукт Persistence компании Persistence Software Inc. позволяет создавать оболочку реляционной базы данных, создающую ее объектное представление, которое может использоваться в объектно-ориентированной среде разработки.
Если требуется доступ к унаследованным данным или к данным, хранящимся на нескольких машинах, следует обратить внимание на такие продукты переднего края как EDA/SQL компании Information Builders Inc. (IBI). Подход, положенный в основу EDA/SQL, состоит в том, чтобы поддерживать максимально возможное число операционных систем, сетей и баз данных. Например, можно получить доступ к информации из базы данных, управляемой Rdb на платформе DEC, и к базе данных, управляемой DB2 на мейнфрейме, используя один драйвер ODBC на стороне клиента. Подобного рода продукты полезны для организаций, желающих перейти к использованию архитектуры «клиент-сервер» без отказа от использования критичных для бизнеса унаследованных систем.
Виртуальные системы
Промежуточное ПО категории виртуальных систем позволяет разработчикам иметь дело со многими различными системами так, как если бы это была одна система, с использованием общего слоя промежуточного ПО и набора API. На каждой системе устанавливается соответствующая версия промежуточного ПО и конфигурируется служба именования. После этого сервисы разнородной распределенной системы становятся доступными всем приложениям в сети. Из одного клиентского приложения с использованием API можно запустить процесс на мейнфрейме, обновить базу данных и затребовать сервис на UNIX-системе.
Хорошим примером промежуточного ПО этой категории является продукт DCE, в котором поддерживается основанный на RPC доступ к разнообразным системам, для которых поддерживается DCE. Помимо прочего, DCE обеспечивает собственные службы безопасности и именования и позволяет взаимодействовать с любым числом серверов ресурсов с использованием шлюзов и интерфейсов. Однако DCE не может удовлетворить требования эффективности разработчиков клиент-серверных систем, для которых важна высокая загрузка серверов и сети. Более того, применяемый механизм синхронных RPC требует, чтобы для выполнения операции все участвующие системы были активны. Обычно выполнение удаленного вызова должно быть полностью завершено перед тем, как приложение сможет продолжить свое выполнение. DCE продается компаниями Transarc Corp. (подразделение IBM) и IBM Corp..
В конце 1997 г. на рынке MOM-продуктов ожидается сражение между IBM и Microsoft. Обе компании летом готовились к битве в связи с выпуском новых версий MOM-продуктов. IBM выпустит новую версию MQSeries под названием Armada, в которой будут поддерживаться дружественный пользователю интерфейс, улучшенные средства конфигурирования и управления, повышенная производительность, возможность использования Java, развитые средства безопасности и интеграция с DCE. Кроме того, IBM планирует снизить цены. В новой версии MSMQ будет использоваться технология COM, и она будет работать на платформах Windows NT и Windows 95 в сетях TCP/IP и IPX/SPX. Первый выпуск MSMQ будет входить в состав сервера NT и Transaction Server. Партнер Microsoft компания Level8 предоставит шлюзы для связи MSMQ с MQSeries и производимыми не Microsoft операционными системами. Компании Software AG и DEC ожидают получить кросс-платформенные реализации MSMQ в конце этого года.
При всех своих достоинствах подход MOM страдает отсутствием стандартов и отсутствием поддержки производителей популярных средств разработки. При использовании MOM в сочетании с традиционными средствами разработки для среды «клиент-сервер» потребуется использовать различные DLL, средства ActiveX или производить интеграцию с библиотекой классов средства разработки. Из-за этого разработчикам приходится отказываться от традиционной парадигмы основанной на репозитарии разработки при использовании таких инструментальных средств как PowerBuilder компании PowerSoft (подразделение компании Sybase Inc.) или Developer/2000 компании Oracle. Не очень быстро, но появляются средства, подобные Allegris компании Intersolve, поддерживающие взаимодействия прикладных объектов внутри системы.
Компания TIBCO Inc. недавно объявила о выпуске MOM-продукта TIB/Rendezvous 3.0. В этом продукте обеспечивается интеграция ActiveX и Java, удостоверяемая доставка сообщений, устойчивость к сбоям за счет использования механизма подписного широковещания. Основанный на технологии ORB TID/Rendezvous представляет наибольшую значимость для финансовых приложений, в которых требуется доставка объемной информации сразу многим клиентам. При использовании технологии подписки и доставки каждое сообщение передается по сети только один раз при том, что его получает каждый подписчик.
Мощность TP-мониторов заключается в том, что они позволяют разработчикам оформить части приложения в виде транзакции. У транзакции имеются четкие точки начала и завершения. Если при выполнении транзакции возникает сбойная ситуация, монитор может выполнить откат этой транзакции, не оставляя систему в нестабильном или несогласованном состоянии. Кроме того, мониторы транзакций в состоянии мультипликсировать запросы к базам данных. Поскольку клиент вызывает транзакции и не связан напрямую с базой данных, монитор транзакций в состоянии пропускать разные запросы через одно подключение к базе данных. Например, для 100 клиентов может понадобиться только 10 активных подключений к базе данных. Тем самым удаляется ограничение, свойственное двухзвенным организациям «клиент-сервер», когда для каждого клиента требуется отдельное подключение к базе данных. В дополнение к этому, TP-мониторы в пределах одной транзакции могут выбирать и обновлять данные в разнородных базах данных и даже поддерживать их совместную целостность. Например, одна транзакция может удалить запись из базы данных, управляемой Oracle в среде Unix, и обновить запись в базе данных DB2 на мейнфрейме. Тем самым, TP-мониторы полезны для связывания различных унаследованных систем и баз данных в общую виртуальную систему.
Основанное на ORB промежуточное ПО включает простые брокеры объектных заявок, существующие на нескольких машинах и взаимодействующие на основе общего протокола, такого как IIOP. Разработчики могут встраивать ORB’ы или программы, дающие доступ к ORB, в свои приложения и взаимодействовать через общий интерфейс с ORB’ами (приложениями), существующими в других системах. К коммерческим ORB, базирующимся на CORBA, относятся Orbix компании Iona и VisiBroker компании Visigenic. Сила этого подхода состоит в строгой поддержке межплатформенных взаимодействий. Однако строить такие распределенные приложения сложно, и лишь немногие инструментальные средства напрямую поддерживают такие разработки. Кроме того, ORB’ы не обеспечивают средств балансировки загрузки и восстановления после сбоев.
Среднее звено
Появляющиеся технологии
Что же будет дальше в мире промежуточного ПО? Коротко говоря, Web, распределенные объекты, Web, Java и снова Web. Появление Web-технологии применительно и к Internet, и к intranet дало новую жизнь бизнесу промежуточного ПО. В то время, как компании начинают связывать свои базы данных и другие ресурсы с Web, производители промежуточного ПО получают удачную возможность создать продукты, облегчающие этот процесс. Ирония ситуации состоит в том, что использование браузера в качестве общей платформы приложений «клиент-сервер» и HTTP в качестве общего промежуточного ПО снижает интерес к промежуточному ПО на стороне клиента. Анализируя возможности Web-технологии, нужно понимать, что наибольшая выгода от промежуточного ПО может быть получена на стороне сервера.
Криком моды являются клиентские Web-продукты промежуточного ПО. Эти продукты позволяют разработчикам связывать с удаленными базами данных выполняемые на стороне клиента Java-апплеты и программные компоненты ActiveX. Среди первых на рынке появился продукт JETConnect компании XDB Systems Inc. JETConnect дает возможность разработчикам подключаться к удаленным серверам баз данных на основе использования входящей в состав продукта библиотеки классов. С появлением JDBC разработчики, применяющие Java, получили стандартный механизм, дающий те же возможности, что и JETConnect. Сегодня JDBC-драйверы имеются для большинства популярных баз данных. Возможности JDBC встраиваются в средства разработки; примером такого продукта является JBuilder компании Borland. Во многих отношениях JDBC похож на ODBC, и те компании, которые создавали драйверы ODBC, найдут свою нишу на новом рынке драйверов JDBC. В некоторых отношениях мир Java будет выглядеть и функционировать очень похоже на то, что сегодня представляет собой мир традиционного двухзвенного клиент-серверного промежуточного ПО.
Производители промежуточного ПО вносят свой вклад и в развитие технологии Web-разработок. Например, компания Open Horison Inc. только что объявила о выпуске продукта Ambrosia, представляющего собой управляемую событиями систему для разработки бизнес-приложений в Internet. В системе используется собственная реализация Java с гарантированной доставкой сообщений, исчерпывающей безопасностью и транзакционными возможностями.
Сервисное программное обеспечение
Сервисное программное обеспечение является расширением базового программного обеспечения компьютера, которое можно классифицировать по функциональному признаку следующим образом, рис. 2.2.:
· программы диагностики работоспособности компьютера;
· программы обслуживания дисков;
· программы архивирования данных;
· программы обслуживания сети;
· программы обеспечения компьютерной безопасности.
Эти программы часто называют утилитами.
Утилиты – это программы, служащие для выполнения вспомогательных операций обработки данных или обслуживания компьютеров.
Утилиты расширяют и дополняют соответствующие возможности операционной системы, либо решают самостоятельные важные задачи.
Наибольшее распространение сегодня имеют комплекты утилит: Norton Utilities, Checket Pro Deliuxe 2.0 и др.
Программы диагностики работоспособности компьютера – это совокупность программно-аппаратных средств ПК для обнаружения сбоев в работе компьютера. Они предназначены для проверки работоспособности отдельных узлов, блоков и всей машины в целом, являясь инструментом специалистов по эксплуатации и ремонту технических средств компьютера. Эти средства можно подразделить на средства диагностики ПК, тестового контроля, аппаратного и программно-аппаратного контроля.
Средства диагностики обеспечивают автоматический поиск ошибок и выявление неисправностей с определенной локализацией их в ПК и его отдельных модулях.
Программно-логический контроль основан на использовании избыточного кода исходных и промежуточных данных ПК, что позволяет находить ошибки при изменении значения отдельных битов данных.
Тестовый контроль осуществляется с помощью специальных тестов для проверки правильности работы ПК или его отдельных устройств.
Аппаратный контроль ведется автоматически с помощью встроенного в ПК оборудования.
Программно-аппаратный контроль включает программный и аппаратный контроль.
Приведем названия программ, которые используются для диагностики работоспособности компьютера: PC Wizard, SiSoftware, ASTRA32 и др.
Антивирусные программы – предназначены для предотвращения заражения компьютера вирусами и ликвидации последствий заражения.
Антивирусные программы оцениваются по ряду критериев:
· точность обнаружения (идентификация) вируса;
· возможность защиты данных от инфицирования (восстановление файлов);
· эффективное устранение обнаруженных вирусов (восстановление файлов);
· возможность работы в локальных сетях и др.
Современные антивирусные программы являются интегрированными средствами для выявления и устранения компьютерных вирусов. Одним из наиболее перспективных направлений развития антивирусных средств является создание сетевых версий этих продуктов. Сетевой антивирусный программный продукт устанавливается на сервер и при обнаружении вируса блокирует дальнейшую работу с пораженными ресурсами.
Наиболее известные антивирусные программы: Norton Antivirus, Dr.Web, Virex и др.
К программам обслуживания дисков относятся дисковые компрессоры; дисковые дефрагментаторы; программы резервного копирования данных; архиваторы; программы, оптимизирующие использование оперативной памяти; программы защиты и восстановления данных; антивирусные программы и др.
Приведем примеры наиболее известных программ обслуживания дисков: программа дефрагментации диска (DEFRAG), программа проверки диска (Scan Disk), программа уплотнения диска (DrvSpace), программа резервирования (копирования) данных на диске и др.
Программы архивирования данных позволяют сжимать информацию на дисках и создавать архивы данных. Архивирование данных упрощает их хранение за счет того, что большие группы файлов и каталогов сводятся в один архивный файл. При этом повышается и эффективность использования носителя за счет того, что архивные файлы обычно имеют повышенную плотность записи информации. Архиваторы часто применяют для создания резервных копий важных данных.
В настоящее время применяется несколько десятков программ-архиваторов, которые различаются перечнем функций и параметрами работы. Из числа наиболее популярных программ можно выделить: ARJ, PKPAK, ZIP, HYPER, RAR и др.
Программы обслуживания сети предназначены для создания и функционирования компьютерных сетей. Они синхронизируют работу абонентов сети и распределяют информационные, программные и технические ресурсы сети между абонентами. Их основной задачей является передача информации в сети, обеспечение совместимости данных независимо от технических, программных и информационных особенностей абонентов.
К программам обеспечения компьютерной безопасности относятся средства пассивной и активной защиты данных от повреждения, а также от несанкционированного доступа, просмотра и изменения данных. В качестве средств пассивной защиты используют служебные программы, предназначенные для резервного копирования. Нередко они обладают и базовыми свойствами диспетчеров архивов (архиваторов). В качестве средств активной защиты применяют антивирусное программное обеспечение. Для защиты данных от несанкционированного доступа, их просмотра и изменения служат специальные системы, основанные на криптографии.