Примеры архитектур АСОИУ. ГАС “Контур”

Лекция №5 – 06.03.20 г. Примеры архитектур АСОИУ. ГАС “Контур” (начало) 2. Примеры архитектур АСОИУ В качестве примеров познакомимся в традиционном смысле (архитектура – это внешний вид объекта без учёта его внутреннего строения) с архитектурными свойствами трёх государственных автоматизированных систем (ГАС): ГАС “Контур”, ГАС “Выборы”, ГАС “ГРН “. Первая из них – система прошлого (была создана в 80-е годы прошлого столетия), вторая – это система настоящего (создана в 90-е годы прошлого века и продолжает развиваться сейчас), третья – это система будущего (в настоящее время находится на начальных этапах создания). Для каждой системы (не только из числа перечисленных систем, но и любой другой автоматизированной системы) характерны предпосылки её создания, назначение, цели создания, цели функционирования, достигнутые результаты и перспективы системы. Назовём это пользовательским функционалом. В общем случае: Функционал (от лат. function – исполнение, осуществление) – это что-либо, характеризующее что-то с тои или иной позиции или точки зрения прошлого, настоящего или будущего. Здесь физический смысл пользовательского функционала заключен в ответах на вопросы: почему (необходима система)? кому (нужна система)? что (нужно сделать)? зачем (это нужно делать)? какие (результаты получены)? куда (дальше двигаться – модернизация или утилизация)? Далее рассматриваются ответы на эти вопросы для каждой из названных систем. 2.1. ГАС “Контур” Система начала создаваться в 1971 г. Семидесятые годы прошлого столетия – это разгар холодной войны, пик противостояния стран лагеря социализма во главе с Советским Союзом и развитых капиталистических стран во главе с США. Это непроницаемый между ними железный занавес, разрушить который казалось возможным только с применением атомного или более разрушительного термоядерного оружия. Вероятность войны была реальной. В этих условиях Руководство Советского Союза принимает решение о создании автоматизированной системы, концентрируя на этом доступные интеллектуальные силы и выделяя необходимые финансовые, материальные и трудовые ресурсы. Работы проводились вплоть до перестройки в условиях традиционной секретности. К концу 80-х годов прошлого столетия первая очередь требуемой системы была создана. Её графическая модель (структурная схема) приведена на рис. 2.1. Введём понятие “звено”: Звено – часть системы, характеризующаяся функциональной и/или конструктивной (физической) завершенностью (автономией). Звеньями ГАС “Контур” являлись: главные вычислительные центры ГВЦ 1, 2, 3 – центральные звенья системы, Руководство страны (управляющий орган) – верхнее звено системы, объекты народного хозяйства и местные органы власти (объекты управления) – нижние звенья системы, каналы связи – звено системы, особенностью которого является распределённость (протяженность) в пространстве. Пользователями системы являлись: лица, принимающие решения (Генеральный секретарь ЦК КПСС и Председатель Совета Министров СССР), лица, готовящие решения (Аппараты ЦК КПСС и Совмина СССР), лица, исполняющие решения (Первые лица объектов управления), лица, готовящие информацию (специально выделенные для этого специалисты на объектах управления), лица, обеспечивающие функционирование системы (оперативно – диспетчерский персонал системы). Назначение системы. Система предназначалась для Руководства страны (управляющего органа) в лице Генерального секретаря ЦК КПСС и Председателя Совета Министров СССР и их Аппаратов. Цели создания системы: - обеспечение эффективной живучести системы в условиях интенсивных разрушающих воздействий со стороны окружающей среды, - формирование актуальной базы данных, характеризующей текущее и ретроспективное состояние объектов управления, - оснащение рабочих мест пользователей средствами вычислительной техники (создание АРМ), - информационное взаимодействие пользователей в режиме реального времени. Цели функционирования системы: - оперативный сбор информации о текущем состоянии объектов управления и о чрезвычайных ситуациях, её ввод в систему и ведение единой базы данных, - своевременное удовлетворение информационных потребностей пользователей, - информационное обслуживание процессов выработки и принятия управленческих решений, - оперативное доведение управленческих решений до объектов управления и контроль их исполнения. Достигнутые результаты: - создана первая глобальная в пределах страны и работоспособная автоматизированная система, давшая толчок интенсивному и масштабному внедрению средств вычислительной техники и телекоммуникаций во все сферы жизни и утвердившая в сознании населения безальтернативность этого направления научно-технического прогресса. Перспективы системы: - по прошествии многих лет ГАС “Контур” претерпела коренные модернизации, сменились несколько составов УО, обновились ОУ и сейчас функционирует в ином виде и новых условиях, решая актуальные задачи текущего времени. Принцип действия системы Государственная автоматизированная система “Контур” была предназначена для управления народным хозяйством СССР в мирное время и особый период. Она состояла из управляющего органа УО – Руководства страны (верхнее звено), объектов управления ОУ – предприятий и организаций, важных для экономики и обороноспособности страны, распределённых на территории страны (нижние звенья) и трёх ГВЦ с идентичными функциями, но удалённых друг от друга для обеспечения живучести системы (центральные звенья). Верхнее звено и нижние з автоматизированная система венья взаимодействовали с ГВЦ посредством связи, построенной на основе государственных телеграфных и телефонных каналов связи. Объекты народного хозяйства страны – это объекты управления. К ним относились органы власти союзных и автономных республик, краёв, областей и категорированных городов, а также важные для экономики и обороноспособности страны предприятия военно-промышленного комплекса в лице их первых руководителей и соответствующих аппаратов (управленческого персонала). Система являлась целенаправленной человеко-машинной, в которой для взаимодействия человека с техникой, ввода – вывода информации звенья оснащены автоматизированными рабочими местами. Обработка информации на ГВЦ осуществлялась тремя вычислительными системами ВС, объединёнными в кольцо, в котором ВС1 и ВС3 обеспечивали информационный обмен с нижними и верхним звеньями соответственно, ВС2 решала пользовательские задачи и во взаимодействии с автоматизированным хранилищем АХР осуществляла ведение единой базы системы. На ВС2 находилась актуальная информация. Неактуальная информация по мере её накопления передавалась для длительного хранения в автоматизированное хранилище АХР, из которого она по необходимости могла быть затребована. Для принятия управленческих решений была необходима информация о состоянии ОУ, которая вводилась в систему в виде донесений периодических ДПР и незамедлительных ДНЗ с АРМ лиц, готовящих информацию. Результаты её обработки на ВС2, а также информация в ответ на запросы ЗПР и с результатами решения задач по заданиям ЗРЗ, вводимых с АРМ лиц, принимающих и готовящих решения, выводились на эти же рабочие места в виде транзитных ДНЗ, сводок СВД, справок в ответ на запросы СЗП и справок с результатами решения задач СРЗ. Принятые на УО решения в виде указаний УКЗ с АРМ лиц, принимающего и готовящих решения, передавались для исполнения на АРМ лиц, исполняющих решения. После их реализации на ОУ результаты в виде донесений в ответ на указания ДУК передавались в обратном порядке с нижних звеньев на верхнее звено на АРМ ЛПР и АРМ ЛГР по принадлежности. Оперативный контроль и управление функционированием системы осуществлялось на ГВЦ оперативно – диспетчерским персоналом ОДП посредством отображения информации о текущем состоянии системы на табло коллективного пользования и АРМ ОДП. Перевод системы из текущего состояния в требуемое состояние осуществлялся с помощью директив, вводимых с АРМ ОДП по принадлежности. С помощью директив можно было менять конфигурацию программно - технических средств, приоритеты обработки сообщений различных типов и т.п. ГАС “Контур” функционировала в непрерывном режиме круглосуточно, частично прерывая функционирование для проведения профилактических и регламентных работ. Звенья системы размещались в специально построенных для них зданиях и сооружениях. Благоприятные условия для функционирования техники и жизнедеятельности персонала обеспечивала система жизнеобеспечения СЖО. Руководство системой как производственной организацией осуществлялось административно – служебным персоналам АСП. Информационные потоки системы Информационные потоки формировались путём ввода в систему и вывода из неё сообщений (донесений) определённых типов на нижних и верхнем звеньях системы. На нижних звеньях входные информационные потоки включали сообщения: ДПР донесения периодические (суточные, месячные, квартальные, годовые), характеризующие текущее состояние объектов управления. Они вводились в систему строго по регламенту (расписанию) с АРМ ЛГИ. Объём ДПР исчислялся от нескольких килобайт до нескольких сотен килобайт; ДНЗ – донесения незамедлительные, характеризующие чрезвычайные ситуации на объектах управления. Они вводились в систему с АРМ ЛГИ в случайные моменты времени в темпе возникновения ситуаций на ОУ. Объём ДНЗ составлял в среднем несколько килобайт. Интенсивность ДНЗ составляла несколько сообщений в сутки; ДУК – донесения в ответ на указания, информирующие ЛПР о результатах исполнения его решения. Объём ДУК составлял в среднем килобайт. Донесения в ответ на указания вводились в систему по исполнению указаний. На верхнем звене входной информационный поток составляли сообщения: ЗПР – запросы на поиск в базе данных системы на ВС2 информации, необходимой для лиц, готовящих и принимающих решения. Они вводились с АРМ ЛГР и АРМ ЛПР в случайные моменты времени с интенсивностью порядка 1500 запросов в течение рабочего дня. Объём запроса составлял в среднем 500 байт; ЗРЗ – задания на решения задач, вводимые в систему с АРМ ЛГР и инициирующие на ВС2 процессы решения пользовательских задач. Задания вводились в случайные моменты времени с интенсивностью порядка 150 ЗРЗ в течение рабочего дня. Объём ЗРЗ составлял в среднем 150 байт; УКЗ – указания, содержащие принимаемые ЛПР решения по управлению состоянием объектов управления. Они вводились в систему в случайные моменты времени с интенсивность порядка 50 указаний в течение рабочего дня. Объём УКЗ составлял в среднем 200 байт. На верхнем звене выходной информационный поток включал сообщения: СВД – сводки различной периодичности (суточные, месячные, квартальные, годовые), формируемые на ВС2 на основе принятых донесений периодических и характеризующие обобщённо состояния объектов управления в определённых разрезах на различных периодах их функционирования. Сводки выводились строго по расписанию к назначенному времени на автоматизированные рабочие места ЛГР и ЛПР. Объёмы сводок колебались от нескольких килобайт до нескольких десятков килобайт; СЗП – справки в ответ на запросы содержали информацию, нужную ЛГР. Средний объём справки составлял один килобайт; СРЗ – справки с результатами решения пользовательских задач выводились на АРМ ЛГР в ответ на ЗРЗ. Средний объём справки составлял два килобайта; ДУК – донесения в ответ на указания уведомляли ЛПР об исполнении их решений. Объём донесения составлял в среднем килобайт; ДНЗ – донесения незамедлительные с информацией, характеризующей чрезвычайные обстоятельства на объектах управления. На нижних звеньях выходные информационные потоки включали указания УКЗ с управленческими решениями, принятыми на верхнем звене системы. Все входные и выходные сообщения загружались в базу данных системы, формируя её информационный фонд. Выходные информационные потоки, кроме того, включали технологические сообщения, формируемые внутри системы. К ним относились: КВТ – квитанции, свидетельствующие о том, что введённые с АРМ пользователей сообщения приняты системой; ТРП – технологическое распоряжение на повтор сообщений, которые не прошли в системе контроль; ТРН – технологические распоряжения о неприёме сообщений, не прошедших контроль после повторного ввода. Все сообщения входных и выходных потоков системы загружались в общую базу данных на ВС2. Кроме этого с АРМ ОДП в базу периодически загружалась условно постоянная информация в виде классификаторов, законов, приказов, распоряжений, инструкций и другой подобной регламентной документации. Таким образом, формировался и поддерживался информационный фонд системы. Рис. 2.1. Структурная схема ГАС "Контур" Обозначения: ГВЦ 1,2,3 - главный вычислительный центр (наземный; защищенный; повышенной защиты), ВС1,3,2 - вычислительная система (соответственно информационного обмена с верхними и нижними звеньями, ведения БД и решения задач), БД - база данных, АРМ - автоматизированное рабочее место, ОДП - оперативно-диспетчерский персонал, ККП - командно-контрольный пункт, МПД 1,2 - мультиплексор передачи данных (с верхними и нижними звеньями соответственно), АРХ - архив, АХР - автоматизированное хранилище, МЗ - машинный зал, СЖО - система жизнеобеспечения, АСП - административно-служебный персонал, ВК - визуальный канал, ЗК - звуковой канал, Д- директива, С - справка в ответ на директиву, УО - управляющий орган, ЛПР - лицо, принимающее решение, ЛГР - лицо, готовящее решение, ЛИР - лицо, исполняющее решение, ЛГИ - лицо, готовящее информацию, К - концентратор, КСВ,К - канал связи выделенный и концентрируемый соответственно, УКЗ - указание, ДУК - донесение в ответ на указание, ДНЗ - донесение незамедлительное, СВД - связка, ДПР - донесения периодические, КВТ - квитанция, ТРП - технологическое распоряжение, ↔, - канал электрический, транспортный соответственно