АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ГОСУДАРСТВЕННОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ "ВЫБОРЫ"

Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности, к автоматизированной системе передачи данных государственной автоматизированной системы «Выборы».
Единая телекоммуникационная инфраструктура системы передачи данных должна обеспечить предоставление компонентам системы, а также внешним системам, услуг по обмену электронными сообщениями, изолируя данные компоненты от особенностей транспортной среды и конкретных транспортных протоколов, обеспечивая при этом необходимый уровень информационной безопасности.
Организационная структура системы передачи данных ГАС «Выборы» представлена на фиг.5.
Основой системы передачи данных является мультисервисная транспортная сеть (МСТС), которая является единой транспортной средой для разного рода трафика. Она представляет собой совокупность цифровых каналов связи, узлов коммутации и узлов доступа, обеспечивающих все требуемые типы информационного обмена между различными комплексами средств автоматизации (КСА).
Наземные и спутниковые каналы связи, используемые в составе МСТС, арендуются у межрегиональных операторов: ОАО «Ростелеком», ФГУП «Космическая связь» (для местности, в которой отсутствуют наземные линии связи), межрегиональных компаний и их региональных филиалов. По состоянию на сегодняшний день к МСТС подключены КСА ЦИК, все КСА ИКСРФ и, частично, КСА ТИК. КСА ТИК, не подключенные к цифровым каналам связи, взаимодействуют с КСА ГАС «Выборы», подключенными к МСТС, через телефонную сеть общего пользования (ТфОП).
Телефонная сеть ГАС «Выборы» использует в качестве транспортной среды МСТС. Телефонная сеть обеспечивает ведение местных и междугородних разговоров по ведомственной сети связи с собственным планом нумерации и возможностью использования сокращенного набора номера, разграничением предоставляемых услуг по группам, а также выход на местные ТфОП. Телефонная сеть ГАС «Выборы» предоставляет возможность ведения телефонных разговоров как для руководящего состава, так и для остальных сотрудников ГАС «Выборы». Телефонная сеть работает с применением компрессии речи до 8 кбит/с.
Электронная почта (ЭП) использует в качестве транспортной среды МСТС. В свою очередь ЭП является транспортом для работы прикладных задач ГАС «Выборы». ЭП базируется на модернизируемых серверах ЭП ДИОНИС.
Территориально-пространственное построение системы передачи данных представлено на фиг.6
Верхний уровень системы построен на базе постоянно выделенных каналов связи. Для 76 КСА ИКСРФ связь с КСА ЦИК осуществляется по выделенным высокоскоростным (512 кбит/с) наземным цифровым каналам. Организация связи между КСА ЦИК и КСА ИКСРФ ГАС «Выборы» осуществляется по радиально-узловому принципу (фиг.7).
Для подключения КСА ТИК к КСА ИКСРФ на территории 28 субъектов Российской Федерации используются цифровые каналы связи. Пропускная способность цифровых каналов - 64 кбит/с на каждом направлении. По цифровым каналах связи обеспечивается передача данных, сообщений электронной почты, факсимильных сообщений и телефонная связь. В остальных субъектах Российской Федерации связь между КСА ТИК и КСА ИКСРФ осуществляется по коммутируемым внутризоновым каналам телефонной сети общего пользования.
Известны системы, которые могли бы быть использованы для решения поставленной задачи (1, 2).
Первая из известных систем содержит блоки приема и хранения данных, соединенные с блоками управления и обработки данных, блоки поиска и селекции, подключенные к блокам хранения данных и отображения, синхронизирующие входы которых соединены с выходами блока управления (1).
Существенный недостаток данного технического решения состоит в невозможности решения задачи конвертации данных, форматы которых изменяются в реальном масштабе времени.
Известна и другая система, содержащая регистры приема и выдачи данных, соединенные с блоком обработки сообщений, центральным процессором и блоками памяти, блок коммутации данных, входы которого подключены к блокам памяти и центральному процессору, а выходы являются выходами системы (2).
Последнее из перечисленных выше технических решений наиболее близко к описываемому.
Его недостаток заключается в том, что обновление данных документов, предоставляемых клиентам и хранящимся в первом и втором блоках памяти, не может выполняться в реальном масштабе времени по транзакциям, поступающим от источников информации. Эта задача в данной системе решается путем использования ручных процедур обновления документов по данным, получаемым от удаленных источников, их преобразованием в соответствующие форматы данных и последующей загрузкой в первый и второй блоки памяти.
На время выполнения этих процедур доступ клиентов к соответствующим документам блокируется, что приводит к резкому снижению быстродействия системы по обслуживанию клиентов в реальном масштабе времени.
Цель изобретения - повышение быстродействия системы путем исключения затрат времени на преобразование форматов данных при приеме сообщений от объектов-источников информации и выдаче ответов - справок на запросы объектов-пользователей.
Поставленная цель достигается тем, что в известную систему, содержащую первый и второй регистры, входы которых являются первым и вторым информационными входами системы соответственно, а первые выходы являются первым и вторым информационными выходами системы соответственно, третий регистр, один информационный вход которого является третьим информационным входом системы, другой информационный вход соединен со вторым выходом второго регистра, а синхронизирующий вход третьего регистра является первым синхронизирующим входом системы, блок коммутации данных, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам третьего регистра, синхронизирующий вход соединен с первым синхронизирующим входом системы, а информационные выходы являются информационными выходами группы системы, первый и второй блоки памяти, выходы которых подключены к информационным входам четвертого и пятого регистров соответственно, выходы которых являются третьим и четвертым выходами системы соответственно, введены первый дешифратор, вход которого соединен со вторым выходом первого регистра, блок определения формата входных данных, информационные входы группы которого соединены с соответствующими выходами первого дешифратора, синхронизирующий вход является вторым синхронизирующим входом системы, первый выход подключен к синхронизирующему входу первого регистра, второй выход соединен с синхронизирующим входом четвертого регистра, третий выход является первым синхронизирующим выходом системы, четвертый выход подключен к установочным входам первого и четвертого регистров, а выходы считывания группы выходов считывания соединены с соответствующими входами считывания первого блока памяти, второй дешифратор, вход которого подключен к второму выходу второго регистра, и блок определения формата выходных данных, информационные входы группы которого соединены с соответствующими выходами второго дешифратора, первый синхронизирующий вход подключен к пятому выходу устройства для определения формата входных данных, второй синхронизирующий вход является третьим синхронизирующим входом системы, первый выход соединен с синхронизирующим входом второго регистра, второй выход подключен к управляющему входу блока определения формата входных данных, третий выход
соединен с синхронизирующим входом пятого регистра, четвертый выход является вторым синхронизирующим выходом системы, а выходы считывания группы выходов считывания соединены с соответствующими входами считывания второго блока памяти, при этом установочный выход блока коммутации данных подключен к установочным входам блока определения формата выходных данных, второго, третьего и пятого регистров.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема системы, на фиг.2 представлен пример конкретного конструктивного выполнения блока определения формата входных данных, на фиг.3 представлен пример конкретного конструктивного выполнения блока определения формата выходных данных, на фиг.4 представлен пример конкретного конструктивного выполнения блока коммутации данных, на фиг.5 показана организационная структура системы передачи данных, на фиг.6 показано территориально-пространственное построение системы, на фиг.7 представлен пример топологии сети связи ГАС «Выборы» между КСА ЦИК и КСА ИКСРФ.
Система (фиг.1) содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 и пятый 5 регистры, первый 6 и второй 7 дешифраторы, блок 8 определения формата входных данных, блок 9 определения формата выходных данных, первый 10 и второй 11 блоки памяти, выполненные в виде постоянных запоминающих устройств, и блок 12 коммутации данных.
На фиг.1 также показаны первый 15, второй 16 и третий 17 информационные входы системы, первый 18, второй 19 и третий 20 синхронизирующие входы системы, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 информационные выходы системы, информационные 25-27 выходы группы системы, и первый 28 и второй 29 синхронизирующие выходы системы.
Блок определения формата входных данных (фиг.2) содержит элемент 30 задержки, триггер 31, элементы 32-36 И, элемент 37 ИЛИ, элементы 38-40 задержки.
На чертеже также показаны синхронизирующий вход 41, управляющий вход 42, группа 43-45 информационных входов, а также первый 46, второй 47, третий 48, четвертый 49, пятый 50 выходы, и группа выходов 51-53 считывания.
Блок определения формата выходных данных (фиг.3) содержит триггер 60, элементы 61-65 И, элемент 66 ИЛИ, элементы 67-69 задержки.
На чертеже также показаны первый 71 и второй 72 синхронизирующие входы, установочный вход 73, группа 74-76 информационных входов, а также первый 77, второй 78 выходы, группа выходов 79-81 считывания, третий 82 и четвертый 83 выходы системы.
Блок коммутации данных (фиг.4) содержит дешифратор 90, первую 91, вторую 92 и третью 93 группы элементов И, элементы 94, 95 задержки.
На чертеже также показаны информационные входы 96, 97, синхронизирующий вход 98, а также установочный 99 и информационные выходы 100-102 группы.
Все узлы и элементы системы выполнены на стандартных потенциально-импульсных элементах.
Система работает следующим образом.
На информационный вход 15 системы по тракту передачи данных последовательно поступают сообщения (кодограммы) от объектов - источников информации. Кодограммы содержат признаковую и информационную части
Признаковая часть
Информационная часть
Идентификатор объекта - источника данных
Содержательная часть сообщения, отправляемая объектом - источником данных
Признаковая часть сообщения содержит идентификатор объекта-источника информации, приславшего кодограмму, а информационная часть содержит сведения, отражающие анкетные данные граждан.
Код кодограммы с входа 15 поступает на информационный вход регистра 1, а синхронизирующий импульс, сопровождающий поступление кода кодограммы с входа 19 системы через вход 41 блока 8 поступает на один вход элемента 32 И, другой вход которого в данный момент времени открыт высоким потенциалом, выдаваемого через вход 42 с инверсного выхода триггера 60, находящегося в исходном состоянии, через выход 78 блока 9.
Синхронизирующий импульс с входа 41 сразу проходит через элемент 32 И на выход 46 блока 8 и далее поступает на синхронизирующий вход регистра 1, занося в него содержимое кодограммы с входа 15.
С одного выхода регистра 1 содержательная часть кодограммы выдается на выход 21 системы, а с другого выхода - идентификатор источника, приславшего кодограмму, выдается на вход дешифратора 6, который расшифровывает код идентификатора и выдает на один из своих выходов высокий потенциал, поступающий на соответствующий вход блока 8 (для определенности будем полагать, что это вход 43).
Высокий потенциал с входа 43 открывает по одному входу элемент 34 И, на другой вход которого поступает импульс с выхода элемента 33 И, через который проходит синхронизирующий импульс, задержанный элементом 30 на время занесения кода в регистр 1 и срабатывания дешифратора 6.
Кроме того, синхронизирующий импульс с входа 41 блока 8, пройдя элемент 32, помимо поступления на вход элемента задержки 30 сразу же поступает и на прямой вход триггера 31, устанавливая его в единичное состояние и открывая тем самым элемент 33 И.
С выхода элемента 34 И синхронизирующий импульс, во-первых, через выход 51 блока 8 выдается на вход считывания фиксированной ячейки памяти блока 10, где хранится «шаблон формата данных», который описывает ту структуру кодограммы сообщения, в которой указанный объект - источник информации передает данные на вход базы данных соответствующего сегмента системы.
Содержимое фиксированной ячейки считывается на информационный вход регистра 4.
Во-вторых, тот же синхронизирующий импульс проходит элемент 37 ИЛИ и задерживается элементом задержки 38 на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ 10 и затем с выхода 47 блока 8 поступает на синхронизирующий вход регистра 4, фиксируя в нем описание шаблона формата данных, в структуре которого объект - источник информации прислал кодограмму, занесенную в регистр 1.
В-третьих, этот же синхронизирующий импульс после задержки элементом 39 на время занесения информации в регистр 4, поступает на выход 48 блока 8 и далее через выход 28 системы на вход прерывания сервера базы данных (на чертеже не показан), по которому сервер базы данных считывает полное содержание кодограммы сообщения с информационного выхода 21 регистра 1 и содержание шаблона формата данных с информационного выхода 23 регистра 4 и запускает программу актуализации базы данных в соответствии с полученной транзакцией.
Параллельно с этим, тот же синхронизирующий импульс с выхода элемента 39 задержки задерживается элементом 40 на время опроса регистров 1 и 4, и далее поступает на установочный вход триггера 31, а с выхода 49 блока 8 на установочные входы регистров 1, 4, подготавливая систему к приему очередного сообщения.
Таким образом, вне зависимости от того, в каком формате данных работает объект-источник информации, сервер базы данных всегда получает не только кодограмму присланного сообщения, но описание этого формата, что позволяет серверу базы данных поддерживать базу данных регистра населения в актуальном состоянии в реальном масштабе времени.
Как уже отмечалось выше, объекты - пользователи системы работают с данными, формат представления которых может быть отличен от формата данных, принятого в системе. Несмотря на это, предложенное техническое решение успешно решает задачу выдачи данных из баз данных различных сегментов по запросам объектов - пользователей системы.
Запросы от объектов - получателей в виде кодограмм сообщений последовательно поступают через вход 16 системы на информационный вход регистра 2, а синхронизирующий импульс, сопровождающий поступление кода кодограммы запроса с входа 20 системы через вход 72 устройства 9 поступает на один вход элемента 61 И, другой вход которого в данный момент времени должен быть открыт высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 31, находящегося в исходном состоянии, выдаваемого с выхода 50 блока 8 через вход 71 блока 9.
Структура кодограммы - запроса на получение справки из базы данных соответствующего объекта системы, присылаемые объектами - получателями данных, имеет следующий вид:
Признаковая часть
Информационная часть
Идентификатор объекта - получателя данных
Код запроса
Синхронизирующий импульс с входа 72 сразу проходит через элемент 61 И на выход 77 блока 9 и далее поступает на синхронизирующий вход регистра 2, занося в него содержимое кодограммы с входа 16.
С одного выхода регистра 1 код запроса выдается на выход 22 системы, а с другого выхода - идентификатор объекта получателя данных выдается на вход дешифратора 7. Дешифратор 7 расшифровывает код идентификатора и выдает на один из своих выходов высокий потенциал, поступающий на соответствующий вход блока 9 (для определенности будем полагать, что это вход 75).
Высокий потенциал с входа 75 открывает по одному входу элемент 64 И, на другой вход которого поступает импульс с выхода элемента 62 И, через который проходит синхронизирующий импульс, задержанный элементом 67 на время занесения кода в регистр 2 и срабатывания дешифратора 7.
Кроме того, синхронизирующий импульс с входа 72 блока 9, пройдя элемент 61 И, помимо поступления на вход элемента задержки 67, сразу же поступает и на прямой вход триггера 60, устанавливая его в единичное состояние и открывая тем самым элемент 62 И, подготавливая цепь прохождения импульса с выхода элемента задержки 67.
С выхода элемента 64 И синхронизирующий импульс, во-первых, через выход 80 блока 9 выдается на вход считывания фиксированной ячейки памяти блока 11, где хранится «шаблон формата данных», который описывает ту структуру кодограммы сообщения, в которой указанный объект - получатель информации принимает данные из базы данных государственного регистра населения. Содержимое фиксированной ячейки считывается на информационный вход регистра 5.
Во-вторых, тот же синхронизирующий импульс проходит элемент 66 ИЛИ и задерживается элементом 68 задержки на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ 11 и затем с выхода 82 блока 9 поступает на синхронизирующий вход регистра 4, фиксируя в нем описание шаблона формата данных.
В-третьих, этот же синхронизирующий импульс после задержки элементом 69 на время занесения информации в регистр 4, поступает на выход 83 блока 9 и далее через выход 29 системы на другой вход прерывания сервера базы данных (на чертеже не показан), по которому сервер базы данных считывает содержание кодограммы запроса с информационного выхода 22 регистра 2 и содержание шаблона формата данных с информационного выхода 24 регистра 5 и запускает программу подготовки и выдачи справки в соответствии с принятым запросом.
Содержимое справки в формате представления данных, указанным объектом - получателем, сервер базы данных выдает на вход 17 системы, откуда оно поступает на один вход регистра 3, на другой вход которого с соответствующего выхода регистра 2 поступает код идентификатора объекта, приславшего запрос. По синхронизирующему импульсу сервера, поступающему через вход 18 системы на синхронизирующий вход регистра 3, входные коды заносятся в регистр 3.
В результате в регистре 3 будет сформирована следующая структура данных
Признаковая часть
Информационная часть
Код идентификатора объекта - получателя данных
Код содержательной части ответа на запрос
Код признаковой части регистра 3 через вход 96 блока 12 поступает на вход дешифратора 90, который открывает одни из элементов 91-93 И соответствующей группы (для определенности положим, что это элементы 91 И группы.
Параллельно с этим, синхронизирующий импульс сервера базы данных с входа 18 поступает через вход 98 блока 12 на вход элемента 94, где задерживается на время занесения кодов в регистр 3 и срабатывания дешифратора 90, и далее поступает на входы элементов 91 И группы, переписывая содержание ответа на запрос в канал передачи данных объекту-пользователю через выход 102 блока 12 на выход 27 системы.
Кроме того, синхронизирующий импульс, задержанный элементом 95 на время выдачи ответа на запрос, с выхода 99 блока 12 проходит на установочные входы регистров 2, 3, 5, возвращая их в исходное состояние и подготавливая систему к новому циклу работы.
Кроме того, этот же импульс с выхода 99 блока 12 через вход 73 блока 9 поступает на установочный вход триггера 60, также возвращая его в исходное состояние.
Таким образом, введение новых узлов и блоков и новых конструктивных связей позволило существенно повысить быстродействие системы путем исключения затраты времени на предварительные преобразования форматов данных при приеме сообщений от объектов-источников информации и выдаче ответов-справок на запросы объектов - получателей данных.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания заявки:
1. Патент США №0505651 М. кл. G06F 13/40, 13/38, 1992
2. Патент ЕПВ (ЕР) №0507110 М. кл. G06F 15/40, 1992