Fakultet prometnih znanosti - weboteka.net sustavi mrežnih operatera/02_-_Razvoj... · Razvoj sustava za obradu podataka prof. dr. sc. Dragan Peraković

Sveučilište u ZagrebuFakultet prometnih znanostiZavod za informacijsko komunikacijski prometKatedra za upravljanje informacijsko komunikacijskim uslugama

Informacijski sustavi mrežnih operatera

Razvoj sustava za obradu podatakaprof. dr. sc. Dragan Peraković

doc. dr. sc. Marko Periša

www.fpz.unizg.hr

Sadržaj predavanja

• Uvod u teoriju IS‐a– Definicija sustava– Informacijski sustav

• Razvoj tehnologije u radu IS‐a– Povijest razvoja informacijskih tehnologija– Povijest razvoja IK sustava

www.fpz.unizg.hr

Uvod u teoriju informacijskih sustavaOpćenito

• Prema općoj teoriji sustava, sustav je cjelovita, svrsishodna tvorevina koja djeluje i u međudjelovanju je s okolicom.

• Strukturu sustava čine elementi sustava (struktura elemenata) i odnosimeđu elementima (struktura odnosa).

• Sustav pretvara ulazne tvari, energiju i informacije u izlazne. Da bi djelovao dugotrajno i stabilno, sustav se mora prilagođivati promjenama u okolici.

• Željene vrijednosti izlaznih veličina postižu se upravljanjem, odnosno promjenama ulaznih veličina ili strukture sustava, na temelju informacija o izlaznim veličinama.

www.fpz.unizg.hr

Uvod u teoriju informacijskih sustavaDefinicija sustava

• Pojam sustavmože se opisati na intuitivan način, bez poznavanja teoretske podloge. Tada se sustav može opisati kako cjelina od dvaju ili više elemenata gdje:– 1. svaki element može utjecati na svojstva sustava,– 2. niti jedan element ne može djelovati neovisno od drugih na cjelinu

– 3. niti jedan podsustav ne može nezavisno utjecati na cjelinu.

www.fpz.unizg.hr

Uvod u teoriju informacijskih sustavaDefinicija sustava

• Sam sustav se nalazi u jednom širem sustavu čiji je dio i s kojim je u vezi. Dio cjeline koji nije obuhvaćen sustavom naziva se okolina sustava.

O D A K L E ? K A K A V ? K A M O ?

ULAZI IZLAZIOKOLINA OKOLINA

ŠIRI SUSTAV

www.fpz.unizg.hr

Uvod u teoriju informacijskih sustavaDefinicija sustava• Neke definicije sustava:

– Sustav je skup povezanih, aktivnih elemenata (Lange, 1969.)– Sustav je različitost odnosa i veza medu elementima skupa koji

čine cjelinu (Ursul, 1968.)– Sustav je skup elemenata s određenim međusobnim vezama

koje se temelje na određenim zakonitostima i principima (Kukuleća, 1973.)

• Važno je napomenuti da se u svim definicijama javljaju temeljni pojmovi: skup elemenata i skup veza među njima.

• Do preciznije definicije sustava možemo doći putem teorije skupova i na temelju matematike.

www.fpz.unizg.hr

Uvod u teoriju informacijskih sustavaDefinicija pojma informacijski sustav

• Informacijski sustav (IS) je dio nekog tehnološkog i/ili organizacijskog stvarnog sustava čija je svrha permanentno opskrbljivanje potrebnim informacijama svih razina njegovog upravljanja i odlučivanja.

• Informacijski sustav je uvijek podsustav nekog organizacijskog sustava, koji kroz svoje temeljne aktivnosti:– prikupljanje, – obrada, – pohranjivanje – distribucija informacija,

• omogućuje upravljanje tim organizacijskim sustavom ili nekim njegovim podsustavom.

www.fpz.unizg.hr


• Teorija informacije obrađuje zakonitosti predaje, prijema, prerade i uskladištenja informacija u različitim sustavima i matematičkim modelima i praktičnoj primjeni.

• Istraživanjem stvaranja, obrade i prijenosa informacije. • Temelji Teorije informacije postavljeni su 1948. godine

kada je amerikanac C.E. Shannon objavio djelo Mathematical Theory of Communication.

• Teorija informacije omogućuje stvaranje matematičkih modela na temelju kojih se lakše analiziraju problemi komunikacijskih i memorijskih sustava i pronalaze rješenja tih problema.

www.fpz.unizg.hr


• Glavna pitanja koja obrađuje Teorija informacije jesu proučavanje zakonitosti i rješavanje teoretskih i praktičnih problema vezanih uz pojmove:– informacija– prijenos i pohrana informacije– komunikacijski sustav– kodiranje i koderi– dekodiranje i dekoderi– prijenosni sustav odnosno komunikacijski kanal– kapacitet i iskoristivost prijenosnog sustava– karakteristike signala i smetnji– sigurnost i zaštita informacije.

www.fpz.unizg.hr

Razvoj tehnologije u radu IS‐aPovijest razvoja informacijskih tehnologija

• Do prve polovine prošlog stoljeća računala su se isključivo koristila samo za vrlo složene znanstvene i inženjerske proračune.Razdoblje Predmet Tehnologija

1950. Elektronički mozak Programski jezici

1960. Poslovni stroj Operativni sustav

1970. Korporacija temeljena na bazama podataka Baze podataka, terminali i mreže

1980. Programsko inženjerstvo CASE alati

1990. Klijent/poslužitelj Distribuirana obrada

2000. E‐poslovanje Internet

2010. Cloud servisi IoT

www.fpz.unizg.hr

Razvoj tehnologije u radu IS‐aPovijest razvoja informacijskih tehnologija

• 1950. – Osnovna funkcija računala – računanje• 1960. – Uvođenje trajnih memorija, razvoj se usmjerava

prema području umjetne inteligencije.• 1970. – Uvođenje baze podataka, terminala, mreže i

diskova za pohranu.• 1980. – Razvoj relacijskog modela baze podataka, smjer

razvoja prema osobnim računalima.• 1990. – Osobna računala, grafičke aplikacije, procesori• 2000. – Sustavi klijent/poslužitelj, www.• 2010. – Računalstvo u oblaku• 2020. – Fog, Edge Inteligence, Internet stvari, IoT, WoT…

www.fpz.unizg.hr

Razvoj tehnologije u radu IS‐aPovijest razvoja IK sustava

• 1949. ‐ Dok računalo ENIAC sadrži 18000 elektroničkih cijevi i teži 30 tona, računala budućnosti će imati 1000 elektroničkih cijevi i težiti samo 1.5 tonu.

Mislim da na Svijetu možda postoji tržište za pet računala.

‐ Thomas Watson, IBM, 1958.

www.fpz.unizg.hr


• lat. Abakus• grč. Abak• Prvo ljudsko računalno pomagalo• Prva pojava 2700 – 2300 godine p.n.e. u Mezopotamiji

• Koristili su ga stari Egipćani, Grci, Rimljani, Kinezi a “modernije” verzije Japanci i Rusi

www.fpz.unizg.hr


Naraštaj Razdoblje Tehnologija

0 1642‐1945 Mehanički dijelovi (zupčanici, releji)

1 1945‐1954 Elektroničke cijevi

2 1954‐1963 Tranzistori

3 1963‐1973 Integrirani krugovi

4 1973‐1985 Krugovi vrlo visokog stupanja integracije

5 1985‐???? Paralelna obrada i mreže

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Blaise Pascal (1623‐1662)

– 1642 ‐ Pascaline ‐ mehanički kalkulator zbrajanje/oduzimanje• Gottfried Wilhelm von Leibniz (1646‐1716)

– binarni sustav– mehanički kalkulator – množenje/dijeljenje

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Programibilne naprave• Joseph‐Marie Jacquard (1752‐1834)

– tkalački stan – bušene metalne kartice – pohrana uzorka– promjenom kartica – promjena uzorka

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Diferencijski stroj (prototip) • Charles Babbage (1791‐1871)

– rješavanje kvadratnih jednadžbi– programski upravljanomehaničko računalo

– 2000 mehaničkih dijelova– ulaz bušene kartice– izlaz bušene bakreneploče

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Analitički stroj (nacrt)• Ada Lovelace (1815‐1852)

– Programiranje– upisno/ispisna memorija za pohranu podataka i programa (spremnik ‐ store)

– upravljački sklop za dohvat i izvođenje naredbi (mlin ‐ mill)

– kartice za unos podataka– ispis na papir

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Stroj za tabeliranje• Herman Hollerith (1860‐1929)

– sortiranje podataka popisa stanovništva – zapis podataka bušene kartice– trajanje obrade

• 1880 – 7 godina• 1890 – 6 tjedana

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Elektromehanička računala – 1930• Konrad Zuse (1910‐1955)• John Atanasoff (1903‐1995)• George Stibitz (1904‐1995)

• Elektomagnetski relej– brži od mehaničkih elemenata– brzina rada ograničenatromošću pokretnih dijelova

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Elektromehanička računala – 1944• Howard Aiken (1900‐1973) –MARK I

– programski upravljano elektromehaničko relejnoračunalo ‐ ASCC (Automatic Sequence ControlledCalculator)

– pohrana 72 broja

• G.M. Hopper (1906‐1992)– Pogreška u programu (bug)

www.fpz.unizg.hr


• 0 ‐ Mehanička računala (1642‐1945)• Počeci razvoja područja umjetne inteligencije (1943 – 1970)

– “Electronic Numerical Integrator anc Calculator” (ENIAC), 1946

– “Programming a Computer for playing chess”, ClaudeShannon, 1950.

– Prva pojava izraza “Artificial Intelligence” (hrv. umjetna inteligencija), 1956.

– “Perceptron”, model neuronske mreže sa sposobnošću učenja, Frank Rosenblatt, 1958

– “Fuzzy logic” (hrv. neizrazita logika, približno zaključivanje), 1965

www.fpz.unizg.hr


• 1 ‐ Elektroničke cijevi (1945‐1954)• Vakumske cijevi – 1906 Lee de Forest

• nadzor toka naboja u cijevi• nema mehaničkih dijelova• ubrzanje računanja

• Prethodnica tranzistora• Problem grijanja cijevi• Primjena danas:

• radijski odašiljači velikih snaga• audio pojačala

www.fpz.unizg.hr


• 1 ‐ Elektroničke cijevi (1945‐1954)• Alan Turing (1912‐1954)

– COLOSSUS – 1943. godine• prvo elektroničko računalo• dešifriranje poruka• 2300 cijevi• obrada 5000 znakova/sec• podaci na papirnoj vrpci

• “The imitation game”,tzv. “Turingov test”, 1950.

www.fpz.unizg.hr


• 1 ‐ Elektroničke cijevi (1945‐1954)• ENIAC ‐ Electronic Numerical Integrator And Calculator• John Mauchly (1907‐1980), J. Presper Eckert (1919‐1995)

– 1946. godine– programibilno računalo, 6000 sklopki i prespajanje– balistički proračuni– 18000 cijevi, 1500 releja– težina 30 tona– potrošnja 140 kW– zauzima 6x12 m– 5000 operacija zbrajanja/sec

www.fpz.unizg.hr


• 1 ‐ Elektroničke cijevi (1945‐1954)• Von Neumann‐ova arhitektura• John von Neumann (1903‐1957)

– programiranje sklopkama i kablovima mukotrpno i dovodi do pogrešaka

– podaci za obradu i postupci obrade (programi) zapisani istomnotacijom i uskladišteni na istom mediju – arhitektura uskladištenog programa – računala EDVAC, IAS ‐1952

– programiranje u strojnom binarnom jeziku– mnemonički jezik (assembler)

• 1950 godine

www.fpz.unizg.hr


• 2 – Tranzistori (1954‐1963)• Nedostaci elektroničkih cijevi

– veličina– zagrijavanje, potreba hlađenja

• John Bardeen (1908‐1991), Wlter Battain (1902‐1987), William Shockley (1910‐1989)– Nobelova nagrada za fiziku ‐ 1956

• Tranzistor– manji, jeftiniji, pouzdaniji, štedljiviji

www.fpz.unizg.hr


• 2 – Tranzistori (1954‐1963)• Viši programski jezici• John Backus (1924‐) – 1957

• FORTRAN (FORmula TRANslation)• programiranje bez potrebe poznavanja građe računala – neposredni zapis formula

• John McCarthy – LISP (LISt Processing language) – 1959• John Kemeny – BASIC (Beginners All Symbolic Instruction

Code) – 1959• Grace Murray Hopper – COBOL (Common Bussines

Oriented Language) ‐ 1960

www.fpz.unizg.hr


• 3 ‐ Integrirani krugovi (1963‐1983)• Jack Kilby (1923‐), Robert Noyce (1927‐1990)

– Razvili metode masovne proizvodnje manjih međusobno povezanih tranzistora na pločici silicija

– Integrirani krugovi (Integrated Circuits – IC)

www.fpz.unizg.hr


• 3 ‐ Integrirani krugovi (1963‐1983)• Programska podrška• Operacijski sustav računala – DOS, Unix

– Upravlja radom računala– Upravlja radom vanjskih uređaja– Raspoređuje izvođenje zadataka

• Niklaus Wirth (1934‐)– Pascal –programski jezik ‐ 1971

• Dennis Ritchie (1941‐)– C – programski jezik ‐ 1972

www.fpz.unizg.hr


• 4 ‐ IK vrlo visokog stupnja integracije (1973‐1985)• Vrlo visoki stupanj integracije (VLSI)

Godina INTEL procesor Broj tranzistora

2000 Pentium 4 42.000.000

1999 Pentium III 9.500.000

1997 Pentium II 7.500.000

1993 Pentium 3.100.000

1989 80486 1.200.000

1985 80386 275.000

1982 80286 134.000

1978 8088 29.000

1974 8080 6.000

1972 8008 3.500

1971 4004 2.300

www.fpz.unizg.hr


• 4 ‐ IK vrlo visokog stupnja integracije (1973‐1985)• Osobna računala• Tandy, Amiga, Commodore• Steven Jobs (1955‐), Stephen Wozniak (1950‐) –Apple II– 1977 ‐ $1295

www.fpz.unizg.hr


• 4 ‐ IK vrlo visokog stupnja integracije (1973‐1985)• Osobna računala• IBM – PC (Personal Computer) – 1982

www.fpz.unizg.hr


• 4 ‐ IK vrlo visokog stupnja integracije (1973‐1985)• Programi za osobna računala• Bill Gates (1955‐), Paul Allen (1955‐)

– BASIC jezični tumač za Altair– Osnivaju Microsoft – 1975.– Operacijski sustav MS‐DOS za IBM PC– Microsoft Windows – 1990.– Windows Mobile – 2003.

www.fpz.unizg.hr


• 4 ‐ IK vrlo visokog stupnja integracije (1973‐1985)• Programski jezici• Alan Kay (1940‐) – Smalltalk – 1980.

– Objektu usmjereno programiranje– Modeliranje programskih komponenata prema stvarnim

predmetima• Ministarstvo obrane SAD‐a – Ada – 1980.• Bjarne Stroustrup (1950‐) ‐ C++ ‐ 1985.

– Objektu usmjerena nadogradnja jezika C• Sun Microsystems– Java ‐ 1995

www.fpz.unizg.hr


• 5 – Paralelna obrada i mreže (1985‐2010)• Povezivanje računala (cluster/grid): podjela poslova

www.fpz.unizg.hr


• 6 – Cloud Computing – IoT (2010‐)

1980 1990 2000 20101970s

www.fpz.unizg.hr



Klasični model

Pohrana

Serveri

Mreža

O/S

Srednji sloj

Virtualizacija

Podaci

Aplikacije

Izvršno okruženje

Koris

nik

upra

vlja

IaaS(Infrastruktura kao

usluga)

Pružatelj usluga upravlja

Pohrana

Serveri

Mreža

O/S

Sredni sloj

Virtualizacija

Podaci

Aplikacije

Izvršno okruženjeKo

risni

k up

ravl

ja

PaaS(Platforma kao

usluga)

Koris

nik

upra

vlja


Pohrana

Serveri

Mreža

O/S

Srednji sloj

Virtualizacija

Aplikacije

Izvršno okruženje

Podaci

SaaS(Softver kao usluga)


Pohrana

Serveri

Mreža

O/S

Srednji sloj

Virtualizacija

Aplikacije

Izvršno okruženje

Podaci

Migrirajte! Koristite!Razvijajte!

www.fpz.unizg.hr



www.fpz.unizg.hr

PITANJA

Documents

Fakultet prometnih znanosti - weboteka.net sustavi mrežnih operatera/02_-_Razvoj... · Razvoj sustava za obradu podataka prof. dr. sc. Dragan Peraković