Διανεμημένα συστήματα πληροφοριών: τεχνολογία, σχεδιασμός, ασφάλεια

Πίνακας περιεχομένων:

Διανεμημένα συστήματα πληροφοριών: τεχνολογία, σχεδιασμός, ασφάλεια
Διανεμημένα συστήματα πληροφοριών: τεχνολογία, σχεδιασμός, ασφάλεια
Anonim

Επέκταση της πρακτικής χρήσης πληροφοριακού υλικού σε ψηφιακή μορφή λόγω εργονομικών, λειτουργικών και τεχνικών πλεονεκτημάτων. Το υπό όρους «φιγούρα» έχει αντικαταστήσει τεράστιες σειρές γραφείων αρχείων, φυσικών βάσεων δεδομένων, αποθετήρια βιβλίων και άλλου υλικού τεκμηρίωσης και αναφοράς. Ωστόσο, τα καθήκοντα της παραγγελίας, της τμηματοποίησης και της ταξινόμησης των πληροφοριών παρέμειναν και σε ορισμένες πτυχές έγιναν πιο οξυμένα. Στο πλαίσιο της επίλυσης αυτού του προβλήματος, προέκυψε επίσης η έννοια των κατανεμημένων συστημάτων πληροφοριών (RIS), εντός της οποίας υποτίθεται μια σαφής δομή των δεδομένων, λαμβάνοντας υπόψη τις αποχρώσεις της οργάνωσης της αλληλεπίδρασης των χρηστών μαζί τους.

Έννοια PIC

Τεχνολογίες κατανεμημένων πληροφοριακών συστημάτων
Τεχνολογίες κατανεμημένων πληροφοριακών συστημάτων

Η ανάγκη δημιουργίας μοντέλων παραγγελίας δεδομένων για συστήματα πληροφοριών εντοπίστηκε ήδη από τη δεκαετία του 1970. Παράλληλα, επισημάνθηκαν οι αρχές σχεδιασμού του ΥΠΕΝ ως μία από τις μεθόδους για τη δόμηση του λειτουργικού διαγράμματος των βάσεων δεδομένων. Σήμερα, τέτοια μοντέλα εξετάζονται μόνο στο πλαίσιο των δυνατοτήτων αυτοματοποίησης των ροών πληροφοριών χωρίς ένα ενιαίο κέντρο ελέγχου. Λοιπόν, τι είναι ένα κατανεμημένο αυτοματοποιημένο σύστημα πληροφοριών; Αυτό είναι ένα ψηφιακό περιβάλλον πληροφοριών, τα λειτουργικά αντικείμενα του οποίου, όταν αλληλεπιδρούν με υπολογιστές ελέγχου, χωρίζονται σε συμφωνημένα κανάλια σύμφωνα με τον υποκείμενο αλγόριθμο. Τα λειτουργικά στοιχεία της υποδομής είναι δίκτυα και τα αντικείμενα νοούνται ως πληροφοριακά μηνύματα, μονάδες δεδομένων και τεχνολογικό υλικό.

Αρχές δημιουργίας RIS

Είναι δυνατό να επιτευχθεί υψηλή απόδοση της λειτουργίας RIS μόνο εάν τηρούνται οι ακόλουθες αρχές δικτύωσης:

  • Διαφάνεια. Στα μάτια του χρήστη, η βάση δεδομένων στόχος σε ένα κατανεμημένο δίκτυο θα πρέπει να παρουσιάζεται με τον ίδιο τρόπο όπως σε μια μη κατανεμημένη μορφή συστήματος.
  • Ανεξαρτησία. Η λειτουργία ενός συγκεκριμένου ΥΠΕΝ δεν θα πρέπει να επηρεάζεται από άλλα δίκτυα. Σε αυτό το μέρος αξίζει να σημειωθεί η αρχή της αυτονομίας με την έννοια της τεχνολογικής αυτάρκειας.
  • Συγχρονισμός. Η κατάσταση των δεδομένων πρέπει να είναι αμετάβλητη και σταθερή κατά τη λειτουργία του ΣΧ.
  • Απομόνωση "καταναλωτών" δεδομένων. Κατά τη διαδικασία εργασίας με δεδομένα, οι χρήστες δεν πρέπει να επηρεάζουν ο ένας τον άλλον ή να διασταυρώνονται με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, εκτός εάν αυτό προβλέπεται από την ίδια τη μορφή.τη ροή εργασίας τους.

RIS Design

Σύνδεση διακομιστή
Σύνδεση διακομιστή

Το κύριο έργο σχεδιασμού είναι η ανάπτυξη ενός λειτουργικού μοντέλου RIS, το οποίο θα καθορίζει τη διαμόρφωση της αλληλεπίδρασης των αντικειμένων μεταξύ τους στο πλαίσιο της υποδομής, καθώς και σχήματα για τον συντονισμό της εργασίας με στοιχεία του ενδιάμεσου περιβάλλον. Κατά κανόνα, η έξοδος είναι μια εικόνα ενός δικτύου με καθιερωμένες συνδέσεις μεταξύ των στοιχείων ενός κατανεμημένου συστήματος. Καθορίζονται οι παράμετροι αυτών των δεσμών, τα μέσα συντήρησης και ελέγχου τους. Μέχρι σήμερα, στο σχεδιασμό κατανεμημένων πληροφοριακών συστημάτων, χρησιμοποιούνται δύο προσεγγίσεις για τη λειτουργική οργάνωση του εργασιακού περιβάλλοντος:

  • Με έμφαση στις διαδικασίες ανταλλαγής μηνυμάτων μεταξύ στοιχείων συστήματος.
  • Βάσει του κανονισμού κλήσεων διαδικασίας στο σύστημα παροχής διακομιστή.

Η τεχνική οργάνωση του κατανεμημένου δικτύου προβλέπει λεπτομερή μελέτη των πρωτοκόλλων επικοινωνίας, των μονάδων δικτύου για την εξυπηρέτηση εντολών κλήσεων και των χαρακτηριστικών του βοηθητικού εξοπλισμού σέρβις, ο οποίος θα παρέχει μια πλατφόρμα υλικού για την υλοποίηση του έργου.

Επίπεδα σχεδίασης

Κατανεμημένες βάσεις δεδομένων
Κατανεμημένες βάσεις δεδομένων

Η πλήρης ανάπτυξη ενός μοντέλου RIS είναι αδύνατη χωρίς να καλύψει πολλά λειτουργικά επίπεδα της αναπαράστασης του δικτύου. Συγκεκριμένα, τα έργα για κατανεμημένα συστήματα πληροφοριών επηρεάζουν τα ακόλουθα επίπεδα:

  • Σωματική. Η τεχνική υποδομή που είναι άμεσα υπεύθυνη για τη μετάδοση δεδομένων. Δεν έχει σημασία ποιαθα υπάρχει ένα σχήμα διανομής δεδομένων, αλλά σε κάθε περίπτωση, περιλαμβάνει εργασία βάσει μηχανικών, σημάτων και ηλεκτρικών διεπαφών με συγκεκριμένα πρωτόκολλα. Είναι η οργάνωση της υποδομής των φορέων επικοινωνίας με συγκεκριμένα πρότυπα στα οποία βασίζονται οι σχεδιαστές του φυσικού επιπέδου.
  • Αγωγός. Ένα είδος διαδικασίας μετατροπής σημάτων και πακέτων δεδομένων σε μια αποδεκτή μορφή για την εύκολη λήψη και μετάδοσή τους μέσα στο σύστημα διανομής ροής. Αναπτύσσεται μια μάσκα bit, δημιουργείται ένα datagram και υπολογίζεται ένα άθροισμα ελέγχου σύμφωνα με τις σημάνσεις των μηνυμάτων που συσκευάζονται για το bitstream.
  • Δίκτυο. Μέχρι τη στιγμή του σχεδιασμού σε αυτό το επίπεδο, θα πρέπει να είναι έτοιμη η φυσική υποδομή για τη λειτουργία ενός κατανεμημένου πληροφοριακού συστήματος και δικτύου, καθώς και ένα μοντέλο μετασχηματισμού δεδομένων για μετέπειτα κυκλοφορία σε ροές. Σε επίπεδο δικτύου, κατασκευάζονται συγκεκριμένες γραμμές επικοινωνίας, μελετώνται οι παράμετροι της αλληλεπίδρασής τους με μηχανές, οργανώνονται διαδρομές και ενδιάμεσα σημεία επεξεργασίας δεδομένων.

Τεχνολογία πελάτη-διακομιστή

Βάση δεδομένων στον διακομιστή
Βάση δεδομένων στον διακομιστή

Η έννοια του μοντέλου αναπαράστασης δικτύου "πελάτης-διακομιστής" υπάρχει από την εμφάνιση των πρώτων συστημάτων πληροφοριών πολλών χρηστών, αλλά μέχρι σήμερα αυτή η αρχή της οργάνωσης της αλληλεπίδρασης χρήστη με μια δομημένη βάση δεδομένων είναι θεμελιώδης στο πλαίσιο της εφαρμογής του ΥΠΕΝ. Σήμερα, αυτό το μοντέλο έχει τροποποιηθεί, προσαρμόζεται σε ορισμένες εργασίες, σε συνδυασμό με άλλες έννοιες της οργάνωσης του δικτύου, αλλά οι δύο βασικές του ιδέεςπρέπει να αποθηκευτεί:

  • Τα δεδομένα που φιλοξενούνται σε έναν ή περισσότερους διακομιστές παραμένουν διαθέσιμα σε ένα ευρύ φάσμα χρηστών. Ο συγκεκριμένος αριθμός χρηστών με πρόσβαση μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τις τρέχουσες εργασίες, αλλά καταρχήν η δυνατότητα απεριόριστης πρόσβασης παραμένει.
  • Κατά τη διαδικασία χρήσης ενός κατανεμημένου πληροφοριακού συστήματος, οι χρήστες του θα πρέπει να μπορούν να επεξεργάζονται από κοινού δεδομένα με τον τρόπο ταυτόχρονης ή παράλληλης λειτουργίας σε διαφορετικά κανάλια.

Ο βασικός παράγοντας διανομής στα συστήματα "πελάτη-διακομιστή" αναφέρεται συγκεκριμένα στους χρήστες, καθώς εξετάζονται επίσης σε ένα ευρύ φάσμα απόψεων από έναν πελάτη-καταναλωτή έως ένα μηχάνημα εξυπηρέτησης που λειτουργεί μια βάση δεδομένων σύμφωνα με δεδομένους αλγόριθμους στο σύμφωνα με ορισμένα δικαιώματα πρόσβασης.

Τεχνολογίες απομακρυσμένης πρόσβασης δεδομένων

Μία από τις βασικές προϋποθέσεις για τη διασφάλιση μόνιμης πρόσβασης σε πληροφορίες στο ΥΠΕΝ είναι η δυνατότητα εισόδου στην αποθήκη δεδομένων μέσω του διακομιστή. Για αυτό, χρησιμοποιούνται διαφορετικά μοντέλα στοιχείων με πρόσβαση στη βάση δεδομένων όπως το RDA. Σε τέτοια μοντέλα, η είσοδος υλοποιείται ως ανεξάρτητη λειτουργία λογισμικού του συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων. Για παράδειγμα, τα γεωγραφικά κατανεμημένα συστήματα πληροφοριών συνήθως λειτουργούν μέσω μιας υποδομής διακομιστή SQL στη δική τους υπολογιστική εγκατάσταση. Η λειτουργικότητα αυτού του διακομιστή περιορίζεται σε λειτουργίες χαμηλού επιπέδου που σχετίζονται με την οργάνωση, την τοποθέτηση, την αποθήκευση και διάφορα μέσα χειρισμού στη φυσική μνήμη του χώρου αποθήκευσης. Συστήματοςτο αρχείο της βάσης δεδομένων θα πρέπει επίσης να περιέχει πληροφορίες σχετικά με εγγεγραμμένους χρήστες με μια λίστα με τα δικαιώματα απομακρυσμένης πρόσβασής τους.

Διακομιστής κατανεμημένων συστημάτων πληροφοριών
Διακομιστής κατανεμημένων συστημάτων πληροφοριών

Τεχνολογίες διακομιστή εφαρμογών

Η σταθερή λειτουργία του RIS επιτυγχάνεται μόνο με ένα αποτελεσματικό σύστημα διαχωρισμού δεδομένων σύμφωνα με τις απαιτήσεις για υπολογιστικούς πόρους διακομιστή. Ειδικότερα, πρέπει να τηρούνται οι αντιστοιχίες ως προς το μέγεθος της μνήμης και την ταχύτητα. Η ουσία των τεχνολογιών κατανεμημένων συστημάτων πληροφοριών σε αυτό το μέρος του λογισμικού διακομιστή είναι η αξιολόγηση και η υποστήριξη των δεικτών ισχύος της τεχνικής υποδομής. Εάν είναι απαραίτητο, το σύστημα συνδέει αυτόματα πρόσθετους πόρους διακομιστή. Συγκεκριμένα, αυτή η λειτουργία υλοποιείται από τον διακομιστή εφαρμογών, κατευθύνοντας τις κατάλληλες κλήσεις σε επίπεδο διαδικασίας. Το πόσο αποτελεσματική θα είναι μια συγκεκριμένη ενότητα ρύθμισης πόρων εξαρτάται από το σχέδιο κατασκευής ενός συγκεκριμένου υπολογιστικού συστήματος και το δυναμικό ισχύος του.

Ασφάλεια σε κατανεμημένα συστήματα πληροφοριών

Προστασία κατανεμημένων πληροφοριακών συστημάτων
Προστασία κατανεμημένων πληροφοριακών συστημάτων

Κανένα σύστημα που να ρυθμίζει τη διανομή πληροφοριών σήμερα δεν μπορεί να εγγυηθεί την πλήρη ασφάλεια. Αυτό δεν ισχύει για το επίπεδο ασφάλειας του συστήματος, αλλά κατ' αρχήν για μοντέλα που λειτουργούν πρακτικά στα οποία εφαρμόζονται εξειδικευμένα εργαλεία προστασίας. Τα κατάλληλα μέτρα για την αύξηση της ασφάλειας των καναλιών μειώνουν την αποτελεσματικότητα των ενεργειών των εισβολέων σε διαφορετικά επίπεδα, δημιουργώντας τελικά τέτοιες συνθήκες, μεη οποία και οι προσπάθειες διείσδυσης στο σύστημα καθίστανται μη πρακτικές. Τα μέσα για τη διασφάλιση της ασφάλειας των πληροφοριών των κατανεμημένων συστημάτων πληροφοριών θα πρέπει να σχεδιάζονται και να ενσωματώνονται στην ομάδα εργασίας μόνο μετά από συνολική ανάλυση των πιθανών απειλών. Μια ολοκληρωμένη ανάλυση κινδύνου θα δώσει μια αντικειμενική αξιολόγηση των παραγόντων και των παραμέτρων μιας πιθανής εισβολής από εισβολείς, αποτυχίας συστήματος τρίτων, υποκλοπής δεδομένων κ.λπ.

Security RIS

Οι κύριες μέθοδοι για την αύξηση της αντίστασης του RIS σε διάφορες απειλές πληροφοριών περιλαμβάνουν:

  • Κρυπτογράφηση. Σήμερα, χρησιμοποιούνται ευρέως αλγόριθμοι κρυπτογράφησης διακομιστή και χρήστη με κλειδιά 56 bit όπως το DES και τα ανάλογά του.
  • Αποτελεσματική ρύθμιση των δικαιωμάτων πρόσβασης. Η εμπιστευτικότητα και ο έλεγχος ταυτότητας είναι από καιρό κεντρικές έννοιες για τη διασφάλιση της ασφάλειας πληροφοριών των κατανεμημένων αυτοματοποιημένων συστημάτων, αλλά η απώλεια της προσοχής των διαχειριστών στα νέα μέσα αναγνώρισης των χρηστών οδηγεί τελικά στο σχηματισμό σοβαρών κενών στην προστασία των δικτύων.

Μειώστε την καταστροφή δεδομένων

Ακόμη και χωρίς την επιρροή εισβολέων, η τακτική λειτουργία του ΥΠΕΝ μπορεί να συνοδεύεται από αρνητικές διεργασίες, οι οποίες περιλαμβάνουν την παραμόρφωση των πακέτων πληροφοριών. Μπορείτε να το καταπολεμήσετε εισάγοντας προστασία κρυπτογραφικού περιεχομένου, η οποία αποτρέπει τις ανεξέλεγκτες διαδικασίες αντικατάστασης και τροποποίησης δεδομένων.

Συμπέρασμα

Κατανεμημένα πληροφοριακά συστήματα
Κατανεμημένα πληροφοριακά συστήματα

Η αύξηση της παραγωγικότητας λογισμικού και υλικού και η αύξηση του όγκου της ανταλλαγής πληροφοριών καθορίζει λογικά την ανάγκη για μορφές ορθολογικής οργάνωσης του ψηφιακού χώρου. Η ιδέα των κατανεμημένων συστημάτων πληροφοριών με αυτή την έννοια είναι μια από τις κεντρικές έννοιες του σχεδιασμού πολύπλοκων μοντέλων αλληλεπίδρασης των χρηστών με βάσεις δεδομένων σε διαφορετικά επίπεδα. Ταυτόχρονα, αλλάζουν και οι προσεγγίσεις στη συσκευή διακομιστή, η τεχνολογική ρύθμιση των ροών δεδομένων, οι υπολογιστικές διαδικασίες κ.λπ. Ζητήματα που σχετίζονται με τη διασφάλιση της ασφάλειας και την οικονομική συνιστώσα με την υποστήριξη του ΥΠΕΝ παραμένουν επίσης σχετικά.

Συνιστάται: