Podręcznik

4. Systemy rozproszone

Nie ulega wątpliwości, że nowoczesne osiągnięcia w dziedzinie techniki komputerowej i technologii informacyjnej powinny i są z sukcesem przyjmowane w dziedzinie metrologii [34]. Rozwój komputerowych systemów pomiarowych, a w szczególności zdefiniowanie nowoczesnej architektury wirtualnego przyrządu pomiarowego znacząco przyczyniły się do powstania nowoczesnej struktury systemu pomiarowego rozproszonego terytorialnie. Jest jasnym, że rozproszone systemy pomiarowo-kontrolne zbudowane w sieci komputerowej będą nabierać na znaczeniu. Podstawowe cechy takich systemów to:

• współużywanie pamięci masowych do archiwizacji danych dostarczonych z poszczególnych stanowisk,
• współużywanie zasobów sprzętowych zainstalowanych w sieci, pozwalające na optymalizację ich wykorzystania.
• Możliwość funkcjonalnej integracji rozproszonych zasobów pomiarowych.

 

Co więcej, wielokomputerowe systemy obliczeniowe mogą być bardzo przydatne w zakresie tworzenia złożonych systemów pomiarowo-kontrolnych (pomiarowo-sterujących, czy wręcz informacyjno-pomiarowych), gdyż pozwolą przezwyciężyć ograniczenia związane z mocą obliczeniową oraz liczbą zbieranych i przetwarzanych danych.

Systemy zorganizowane w ramach lokalnej sieci komputerowej, można w prosty sposób rozszerzyć na sieć globalną. Rysunek 4.1, w sposób symboliczny, ilustruje ideę dostępu do wielorakich zasobów sieciowych.

 

Rys.4.1  Tradycyjny sposób dostępu do zasobów sieciowych: GNIAZDKA – sposób komunikacji sieciowej FTP – File Transfer Protocol, URL - Uniform Resource Locator

Istniejące oprogramowanie internetowe, może być w łatwy sposób wykorzystane do organizacji migracji danych pomiędzy różnymi obiektami sieci. Standardowe języki programowania jak C++ i Java mogą być wykorzystane w narzędziowych środowiskach programistycznych do projektowania aplikacji sieciowych i internetowych. Protokoły internetowe, technologia ethernetowa oraz gniazdka (ang: sockets) to elementy wykorzystywane do projektowania struktury sieciowej.

Gniazdka, to wywodząca się z systemu UNIX, a używana w środowisku Windows (jako winsock) technologia programowania, która umożliwia dzielenie wszystkich zasobów pomiarowych w obrębie sieci komputerowej, w sposób tak prosty jak proste jest zapisywanie danych w pliku. Wykorzystuje ona URL (Uniform Resource Locator) do adresowania danych na tej samej zasadzie jak używa się go do wskazywania stron internetowych w przeglądarce internetowej. Gniazdka osadzone w konkretnym środowisku programistycznym są narzędziem idealnym do realizacji kontroli migracji danych pomiarowych w obrębie sieci, jeżeli chce się uniknąć wnikania w zawiłe szczegóły protokołu transmisji danych typu TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).

Rozproszone systemy pomiarowo-kontrolne, osadzone w globalnej sieci komputerowej, stanowią szeroką bazę budowania zdalnego dostępu do laboratorium i wreszcie tzw. laboratorium wirtualnego. Są to nowoczesne elementy procesu dydaktycznego, które mogą być wykorzystane nie tylko w modelu kształcenia na odległość, lecz również do wspomagania kształcenia tradycyjnego, stacjonarnego. Elementy te, wyraźnie wpisują się do modelu globalnego społeczeństwa informacyjnego.

Trzeba jednak pamiętać, że niezależnie od stosowanych technik programistycznych, we wszystkich modelach rozproszonych systemów pomiarowych realizowanych w obrębie sieci komputerowych krytyczne znaczenie, na etapie projektowania sytemu, ma uwzględnienie problemu realizacji operacji w czasie rzeczywistym.