Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Распределенная обработка информации в автоматизированных системах»

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшег образования Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра автоматизированных систем управления ПрАКТИКУМ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Распределенная обработка информации в автоматизированных системах» Уфа 2016 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 1 Программирование сценариев работы сети 4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 2 Сценарии использования WindowsAzure 9 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 3 Разработка приложений с WindowsAzureCloudServices 24 ВВЕДЕНИЕ Учебный план по специальности 09.05.01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения» предполагает изучение на четвертом курсе дисциплины «Распределенная обработка информации в автоматизированных системах» и практические занятия в объеме 6 часов. Тематика практических занятий связана с программированием сценариев работы вычислительной сети при работе с операционной системой Windows Microsoft, а также с программированием сценариев в Windows Azure. Выбор Windows Azure в качестве облачного сервиса не случаен, так как по размеру проектов нет никаких ограничений – это может быть как маленький проект, так и огромный с миллионами пользователей ежедневно. Практические занятия направлены на закрепление знаний и получение навыков программирования сценариев работы и изучения основных возможностей Windows Azure . В ходе изучения курса студенты получат возможность закрепить знания и навыки по некоторым смежным дисциплинам. Знания и умения, полученные в ходе практических занятий по дисциплине «Распределенная обработка информации в автоматизированных системах», могут быть использованы в ходе изучения последующих дисциплин, выполнения курсовых работ и проектов, а также при дипломном проектировании. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 1 Программирование сценариев работы сети. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. Возможность автоматизации ежедневной работы администратора с помощью сценариев значительно облегчает жизнь администратора. Но зачем же учиться писать сценарии? Ведь на сайтах, подобных Центральному хранилищу сценариев Microsoft, можно скачать и использовать по своему усмотрению сотни сценариев! И да, и нет. Конечно, все эти сценарии полезны, но часто вам приходится изменять их для того, чтобы они соответствовали вашим требованиям или особой структуре вашего окружения. Очень часто вы жалеете, что не можете вносить в сценарии небольшие изменения, например, соединить несколько сценариев в один или использовать выходные данные одного сценария в качестве входных данных другого. Или вам нужно изменить сценарий так, чтобы контролировать ввод данных пользователем в реальном времени; или чтобы использовать его как сценарий загрузки; или чтобы сценарий работал на удаленном компьютере. Если вы хотите уметь все это делать, вам нужно изучить основы написания сценариев в Windows. Начав с основ написания сценариев Windows, вы поймете, как писать сценарии для различных аспектов сетей Windows. В конечном итоге, вы сможете писать сценарии для автоматизации всего, чего пожелаете. Помимо того, что вы сможете писать свои сценарии, вы сможете изменять и уже готовые сценарии, взятые с различных источников. Установки TCP/IP в сценариях Большинство администраторов для написания сценариев используют язык сценариев VisualBasicScript (VBScript). VBScript – это не только мощный язык для написания сценариев с достаточно простым синтаксисом. VBScript также может быть использован вместе с приложениями WindowsManagementInstrumentation (WMI) и ActiveDirectoryServicesInterfaces (ADSI) для написания сценариев на практически любую задачу для сетей на основе Windows или ActiveDirectory. Мы будем изучать написание сценариев для Window с использованием VBScript с WMI. Начнем с задачи, которая может быть вам полезной: изменение IP-адреса сетевого адаптера. Зачем вам может потребоваться сделать это? К примеру, часто для установки тестового окружения используются программы VirtualServer и Virtual PC, поэтому приходится периодически перемещать виртуальный компьютер с операционной системой WindowsServer из одной подсети в другую для переназначения использования сервера. Это означает, что необходимо менять IP-адрес сервера (а, возможно, и шлюза по умолчанию).Сделать это можно, зайдя в Панель Управления, открыв там Сетевые подключения. Далее нужно щелкнуть правой кнопкой на значке LocalAreaConnections (Соединения локальной сети), выбрать Properties (Свойства), далее на вкладке General (Общие) выбрать InternetProtocol (TCP/IP) (Протокол Интернета TCP/IP), ввести новый IP-адрес и дважды нажать OK. Можно еще набрать в командной строке команду Netsh, но у нее столько разных параметров, ключей и команд, что обычно приходится несколько раз перечитать файл помощи до того, как что-нибудь сделать. Но здесь мы обучаемся написанию сценариев, так что посмотрим, как можно поменять IP-адрес с помощью VBScript и WMI. По ходу дела мы узнаем основные понятия, такие как объекты, методы, свойства, пространства имен и т.д. Для начала запустим наш сценарий на локальном компьютере: strComputer = '.' Префикс str означает, что strComputer – это переменная, содержащая строку, в то время как точка заменяет локальный компьютер и используется как отправная точка пространства имен WMI. Что же такое «пространство имен WMI»? Это иерархическая структура различных классов объектов, которые можно использовать для управления разными параметрами компьютеров Windows. Например, существует корневое пространство имен, а под ним десяток пространств имен, включающих SECURITY, perfmon, CIMV2 и т.д. Большинство классов WMI, которые полезны для работы, находятся в пространстве имен root\cimv2, и прежде, чем мы сможем работать с любым из этих классов, нам необходимо переработать их в объекты. Тогда мы сможем просмотреть свойства этих объектов и вызвать их методы для управления ими. Ход работы. Классы, объекты, свойства, методы – что же это такое? Помочь может простая аналогия: представьте себе класс МикроволноваяПечь. Другими словами, абстрактный набор всевозможных микроволновых печей (а не какую-либо настоящую микроволновку). У этого класса могут быть следующие свойства: Цвет, Вместимость, НаличиеПоворотногоДиска и т.п. Свойства – это вещи, которые характеризуют класс. Другими словами, Микроволновые печи имеют определенный цвет, вместимость, у них есть или нет поворотный диск и т.п. Класс МикроволноваяПечь обладает и методами. Методы – это то, что может делать класс, или что вы можете делать с классом. Для нашего класса в методы входит УстановкаВремениГотовки, УстановкаУровняМощности, Сброс и т.д. Обычно для вызова метода вам нужно передать ему параметры. Например, для вызова метода УстановкаВремениГотовки мы должны определить переменную ВремяГотовки в секундах и передать эту переменную методу УстановкаВремениГотовки конкретного представителя класса (настоящей микроволновой печи, а не абстрактному классу). В WMI VBScript этовыглядиттак: ntCookingTime = 120 errSetCookingTime = objMicrowave.SetCookingTime(intCookingTime) Но откуда берется объект МикроволноваяПечь (objMicrowave)? Мы его еще не создали, поэтому используем команду Set и метод CreateObject: SetobjMicrowave = CreateObject('MicrowaveOven') На самом деле, если быть педантично точным, objMicrowave – это не объект МикроволноваяПечь. На самом деле, objMicrowave – это отображение объекта на представителя класса МикроволноваяПечь. Но, поскольку мы только что начали, мы не будем углубляться в такие детали. Добавив переменную strColor, мы можем изменить свойство Цвет нашей микроволновой печи на Зеленый, и наш сценарий выглядит теперь так (добавлены комментарии): strColor = 'Green' 'specifies color intCookingTime = 120 'specifies cooking time in seconds Set objMicrowave = CreateObject('MicrowaveOven') 'creates the instance of the object errSetCookingTime = objMicrowave.SetCookingTime(intCookingTime) 'calls a method to set the cooking time and saves resulting error code objMicrowave.Color = strColor 'sets the value of the Color property Вернемся к сценариям Вот что нужно сделать для доступа к установкам TCP/IP локального компьютера с помощью WMI: Set objWMIService = GetObject('winmgmts:\\' &strComputer& '\root\cimv2') Так мы соединяемся с пространством имен root\cimv2 локального компьютера, определяя объект с именем objWMIService и устанавливая его равным дескриптору, возвращаемому методом GetObject. Соединившись с объектом, вы можете собрать о нем информацию: SetcolNetAdapters = objWMIService.ExecQuery('Select * from Win32_NetworkAdapterConfiguration where IPEnabled=TRUE')') Что это такое? Вначале, вы видите объект с именем objWMIService, который был обработан в предыдущей строке. После это этого объекта стоит ExecQuery, что является либо свойством, либо методом (всегда Объект.Свойство или Объект.Метод), и мы можем догадаться, что это метод, поскольку он называется ExecQuery (Executing a query – выполнить запрос). Метод ExecQuery вызывается передачей ему параметра, которым является выражение языка SQL (SELECT), возвращающее набор (префикс col) всех (звездочка) настроек сетевого адаптера компьютера, которые имеют привязку к TCP/IP и включены на адаптере. Набор, возвращаемый вызовом метода, затем присваивается переменной colNetAdapters, которая означает набор всех сетевых адаптеров на компьютере. Что можно сделать с этим набором? При наличии набора, запустите по нему цикл ForEach…Next: For Each objNetAdapter in colNetAdapters ' do something to each network adapter's configuration Next Вам всегда придется применять циклическую обработку набора, даже если в наборе всего один объект. Теперь нам пора уже менять IP-адрес адаптера, так что определим еще несколько переменных: arrIPAddress = Array('172.16.11.99') arrSubnetMask = Array('255.255.255.0') Обратите внимание, что переменные, определяющие IP-адрес и маску подсети являются переменными типа Массив. Откуда мы это знаем? Прежде всего, компьютеры Windows могут иметь более одного IP-адреса, шлюза по умолчанию и т.п. Так почему бы, чтобы быть последовательным, не использовать массив переменных для всех настроек IP? И во-вторых, если мы посмотрим на класс Win32_NetworkAdapterConfiguration в справочнике по WMI в MSDN, мы обнаружим, что так и должно быть. Наконец, нам нужно вызвать метод EnableStatic класса Win32_NetworkAdapterConfiguration для изменения IP-адреса и шлюза по умолчанию сетевого адаптера нашего компьютера на новые значения, которые мы определили с помощью массива переменных. Делается это так: errEnableStatic = objNetAdapter.EnableStatic(arrIPAddress, arrSubnetMask) Переменная err нужна для хранения кода ошибки, возвращаемого методом. Соединяем все вместе Соединим все вместе и посмотрим, что у нас получилось: strComputer = '.' arrIPAddress = Array('172.16.11.99') arrSubnetMask = Array('255.255.255.0') Set objWMIService = GetObject('winmgmts:\\' &strComputer& '\root\cimv2') Set colNetAdapters = objWMIService.ExecQuery('Select * from Win32_NetworkAdapterConfiguration') For Each objNetAdapter in colNetAdapters errEnableStatic = objNetAdapter.EnableStatic(arrIPAddress, arrSubnetMask) Next Вот и все, за исключением описания переменных, обработки ошибок, пользовательского ввода и вывода подтверждений.Посмотрим, как это работает. Для этого надо сохранить сценарий (убедившись, что в Блокноте отключена функция WordWrap (Перенос по словам)) как файл ChangeIPAddress.vbs и скопировал его на рабочий стол сервера, статический адрес которого 172.16.11.45. Затем заходим под учетной записью администратора в режим командной строки и запускаем сценарий с помощью команды Cscript.exe – обработчик сценариев. Вотрезультат: C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop>ipconfig Windows IP Configuration Ethernet adapter Local Area Connection: Connection-specific DNS Suffix . : IP Address. . . . . . . . . . . . : 172.16.11.45 Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0 Default Gateway . . . . . . . . . : 172.16.11.1 C:\Documents and Settings\Administrator.DC-1\Desktop>cscript ChangeIPAddress.vbs Microsoft (R) Windows Script Host Version 5.6 Copyright (C) Microsoft Corporation 1996-2001. All rights reserved. C:\Documents and Settings\Administrator\Desktop>ipconfig Windows IP Configuration Ethernet adapter Local Area Connection: Connection-specific DNS Suffix . : IP Address. . . . . . . . . . . . : 172.16.11.99 SubnetMask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0 DefaultGateway . . . . . . . . . : 172.16.11.1 Как показывает вторая команда Ipconfig, IP-адрес изменился с.45 на .99. 2. ЗАДАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ 1. Написать сценарий для смены IP-адреса. 1. С 45 на 109. 2. С 35 на 109. 3. С 25 на 109. 4. С 45 на 89. 5. С 45 на 79. 6. С 45 на 29. 7. С 45 на 26. 8. С 45 на 39. 9. С 45 на 77. 10.С 45 на 88. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 2 Сценарии использования WindowsAzure. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. Сценарии, подходящие для облаков Для облака подходит определенный набор типов нагрузок. Первый - это "включение/выключение", для которого характерна ситуация, в которой в один момент времени необходимо обсчитать какую-либо задачу, будь она научная, технологическая или бизнес. В этом случае мощности простаивают ровно то время, которое они не требуются, что не является эффективным подходом. Типичный пример такого типа нагрузок – научные задачи на суперкомпьютерных кластерах. Второй тип – быстрый рост – характерен для успешных стартапов и проектов, когда, например, после анонсирования вашего проекта на популярном ресурсе мощностей для обслуживания клиентов может просто не хватить. В этом случае оперативное развертывание дополняющей аппаратно-программной инфраструктуры может занять время, в течении которого проект может быть вообще недоступен. Развернуть мощности мгновенно в локальном центре обработки данных и установить на них соответствующее программное обеспечение, добавив ресурсы в ротацию балансировщика нагрузки, практически невозможно. Третий тип – непредсказуемый всплеск – характерен для успешных стартапов, внезапный или неосторожный анонс сразу после запуска (без соответствующего нагрузочного тестирования и обработки сценариев) может вызвать резкий наплыв посетителей. И, четвертый тип, это, например, сервис для подачи налоговой отчетности – в какой-то определенный период происходит нагрузка, и он, в целом, скорее всего будет неизменен, что позволяет запланировать задачи по масштабированию таким образом, чтобы этот процесс происходил наиболее эффективно и экономично. Все эти сценарии отлично подходят для переноса в облако.

Похожие:

	Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «экономическая... Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Экономическая география и регионалистика мира» для специальности 036401-...		Методические указания к практическим занятиям студентов по учебной дисциплине фармакология Методические рекомендации к практическим занятиям для студентов по учебной дисциплине фармакология. – Ульяновск: огбоу спо умк, 2014....
	Методические указания к практическим занятиям по пп. 01 «Учебная... Представлены методические указания к практическим занятиям по учебной практике, образцы документов для выполнения практических заданий,...		Методические указания к семестровым и практическим занятиям рпк «Политехник» Правоохранительные органы рф: Методические указания к семестровым и практическим занятиям / Сост. – И. И. Евтушенко; Волгоград гос...
	Методические указания по дисциплине «Экономическая теория» Методические указания по подготовке к семинарским и практическим занятиям по дисциплине «Экономическая теория». — Ростов н/Д: дгту,...		Методические указания для студентов к практическим занятиям с использованием программы Бухгалтерский учет. Методические указания для студентов к практическим занятиям с использованием программы «1С: Предприятие. Бухгалтерия...
	Методические рекомендации по разработке методических указаний к практическим... Методические рекомендации по разработке методических указаний к практическим занятиям, лабораторным работам по дисциплине/ Составители...		Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Основы научных исследований» Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин), 2004
	Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «отраслевая... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Методические указания к практическим (семинарским) занятиям по учебной дисциплине «Русский язык» Предметно-цикловая комиссия общегуманитарных и социально – экономических дисциплин