Πληροφοριακά συστήματα διοίκησης

Παρουσίαση με θέμα: "Πληροφοριακά συστήματα διοίκησης"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Πληροφοριακά συστήματα διοίκησης
PATRICIA WALLACE Πληροφοριακά συστήματα διοίκησης Άνθρωποι, τεχνολογία, διαδικασίες

2 Κεφάλαιο 3: Τεχνολογίες πληροφοριών και επικοινωνιών: Η επιχειρησιακή αρχιτεκτονική
ΤΟ «τεχνολογικό» συστατικό στοιχειό των πληροφοριακών συστημάτων περιλαμβάνει το υλικό, το λογισμικό και τις τηλεπικοινωνίες. Στο κεφάλαιο αυτό γίνεται μία μια επισκόπηση των τεχνολογιών πληροφοριών και επικοινωνιών. Παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο τα επιμέρους στοιχεία των τεχνολογιών αυτών εναρμονίζονται, καθώς και το γιατί ορισμένες φορές δεν συνδυάζονται καθόλου καλά μεταξύ τους. Εξετάζεται επίσης ο τρόπος εξέλιξης της αρχιτεκτονικής της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών για την υποστήριξη των επιχειρηματικών στόχων

3 Μαθησιακοί στόχοι Τα υλικά μέρη ενός υπολογιστή Τύποι λογισμικού
Είδη δικτύων και πρωτόκολλα Επιχειρησιακή αρχιτεκτονική 1. Περιγραφή των τεσσάρων υλικών μερών ενός υπολογιστή, με την παράθεση παραδειγμάτων για καθένα από αυτά. 2. Προσδιορισμός και παραδείγματα των δύο βασικών τύπων ειδών λογισμικού και περιγραφή της διαδικασίας δημιουργίας του. 3. Περιγραφή των βασικών ειδών δικτύων και των μέσων μετάδοσης που αυτά χρησιμοποιούν, καθώς και παράθεση παραδειγμάτων των πρωτοκόλλων δικτύου. 4. Ανάλυση της σπουδαιότητας της επιχειρησιακής αρχιτεκτονικής περιγραφή των τάσεων στην τεχνολογία πληροφοριών και επικοινωνιών, διαχρονικά.

4 Genentech Θεμελιωτής του κλάδου της βιοτεχνολογίας· αξιοποιεί τον ανθρώπινο γενετικό κώδικα για την παρασκευή καινούριων φαρμάκων Οι αντιπρόσωποι πωλήσεων της εταιρείας χρησιμοποιούν έξυπνα κινητά τηλέφωνα για να αποκτήσουν πρόσβαση σε δεδομένα Η εταιρεία Genentech, θεμελιωτής του κλάδου της βιοτεχνολογίας, αξιοποιεί τον ανθρώπινο γενετικό κώδικα για την παρασκευή φαρμάκων καταπολέμησης δυνητικά θανατηφόρων ασθενειών. Οι αντιπρόσωποι πωλήσεων της εταιρείας επισκέπτονται τους ιατρούς για να τους παρουσιάσουν τα νέα προϊόντα και να απαντήσουν σε ερωτήσεις τους σχετικά με τα φάρμακα της εταιρείας. Αρκετοί από τους πωλητές δεν παίρνουν πλέον μαζί τους laptop· απλά απλώς χρησιμοποιούν τα iPhone τους για να συνδεθούν με τα γραφεία της εταιρείας, στην περίπτωση που χρειαστούν άμεσα κάποιες πληροφορίες. Μόλις συνδεθούν, οι αντιπρόσωποι έχουν τη δυνατότητα να εντοπίσουν οποιονδήποτε εργαζόμενο, την τεχνογνωσία του οποίου χρειάζονται, να θέσουν ερωτήματα στο σύστημα διαχείρισης πελατειακών σχέσεων, να χρησιμοποιήσουν το ηλεκτρονικό τους ταχυδρομείο, και να αναζητήσουν δεδομένα για νέες χρήσεις των φαρμάκων της εταιρείας. Η επιλογή της χρήσης έξυπνων κινητών τηλεφώνων αποτελεί ένα μόνο από τα κομμάτια ενός πολύ μεγαλύτερου πάζλ: της επιχειρησιακής αρχιτεκτονικής (enterprise architecture - EA). Ο οργανισμός δημιουργεί την επιχειρησιακή αρχιτεκτονική για να περιγράψει την παρούσα κατάσταση και την κατεύθυνση που πρέπει να πάρει προκειμένου να επιτύχει την αποστολή του, εστιάζοντας ιδιαίτερα στην επιχειρηματική της στρατηγική και στην τεχνολογική υποδομή που απαιτείται για την επίτευξή της. Αποτελεί ουσιαστικά έναν οδικό χάρτη, ο οποίος περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο θα περάσει ο οργανισμός από την παρούσα στη μελλοντική κατάσταση, καθοδηγώντας τις αποφάσεις σχετικά με τις τεχνολογικές κατευθύνσεις που θα πρέπει να πάρει. Η επιχειρησιακή αρχιτεκτονική βοηθά τους μάνατζερ να συντονίσουν το τεράστιο εύρος επιλογών. Μέσα στις επιλογές αυτές συνυπολογίζονται τόσο η εισαγωγή νέων πληροφοριακών συστημάτων, για την υποστήριξη των στρατηγικών τους στόχων, όσο και η απόσυρση των παλαιότερων

5 Εισαγωγή Τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών
Η σημασία της για τους οργανισμούς Το κεφάλαιο αυτό βοηθά στην κατανόηση των εναλλακτικών που υπάρχουν γύρω από την τεχνολογία πληροφοριών και επικοινωνιών, και του τρόπου με τον οποίο συνδυάζονται μεταξύ τους και εφαρμόζονται στους οργανισμούς. Καθένας από τους εργαζομένους, σε όλα τα τμήματα του οργανισμού, παίζει ρόλο στο σχεδιασμό της αρχιτεκτονικής της επιχείρησης. Το να αφήνεται ο σχεδιασμός αποκλειστικά στο τμήμα πληροφορικής αποτελεί απερισκεψία. Για να εξευρεθεί η βέλτιστη λύση και να αποφευχθούν πολύ ακριβά σφάλματα, είναι αναγκαία η συνεισφορά όλων των ενδιαφερόμενων μερών.

6 Υλικό Η υλική βάση της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών συμπεριλαμβάνει μια μία ευρεία γκάμα εξοπλισμού, από μεγάλα υπολογιστικά συστήματα (mainframes) και διακομιστές (servers) σε γιγαντιαία κέντρα δεδομένων, έως ρομπότ, μικροεπεξεργαστές, έξυπνα κινητά τηλέφωνα, εκτυπωτές, σαρωτές, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές, έξυπνες κάρτες (smart card), σκληρούς δίσκους και πολλά άλλα. Υπολογιστής (computer) είναι οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή μπορεί να δεχθεί, να επεξεργαστεί, να αποθηκεύσει και να εξάγει δεδομένα, και της οποίας οι εντολές (instructions) μπορούν να προγραμματιστούν. Τα τέσσερα μέρη ενός υπολογιστή ως προς το υλικό του είναι η είσοδος, η έξοδος, η κεντρική μονάδα επεξεργασίας και η αποθήκευση.

7 Συσκευές εισόδου Πληκτρολόγιο Ποντίκι και οθόνη αφής Μικρόφωνο
Οι περισσότερες συσκευές εισόδου (input devices) βασίζονται στις εισροές από τον άνθρωπο, και για το λόγο αυτόν έχουν σχεδιαστεί λαμβάνοντας υπόψη τις ανθρώπινες δυνατότητες. Ως μέσο διεπαφής ανθρώπου-υπολογιστή, το πληκτρολόγιο αποτελεί ένα υποτιμημένο ορόσημο στην ιστορία των υπολογιστών. Επιδέξιοι δακτυλογράφοι μπορούν να πληκτρολογήσουν περισσότερες από 100 λέξεις το λεπτό – γρηγορότερα απ’ό ό,τι οι περισσότεροι άνθρωποι μιλούν. Το ποντίκι και η οθόνη αφής είναι μερικές ακόμα συσκευές εισαγωγής δεδομένων (εισόδου) από τους ανθρώπους, οι οποίες μπορούν να μεταδώσουν πληροφορίες κίνησης και τοποθεσίας. Οθόνες πολλαπλής αφής (Multitouch screens), που μπορούν να χρησιμοποιούνται από πολλά άτομα ταυτόχρονα, γίνονται ολοένα και πιο δημοφιλείς ως μέσα υποστήριξης της συνεργασίας. Γάντια με ενσωματωμένους αισθητήρες είναι σε θέση να μεταδώσουν πολύπλοκες κινήσεις των χεριών, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται στη αμερικάνικη νοηματική γλώσσα. Τα μικρόφωνα συλλαμβάνουν την ανθρώπινη ομιλία και τη μεταδίδουν σε ψηφιακή μορφή. Παρότι οι ήχοι μπορούν να αναπαρασταθούν ψηφιακά ως έχουν, τα λογισμικά αναγνώρισης ομιλίας είναι δυνατόν επίσης να αναλύσουν τις λέξεις και να τις αντιστοιχήσουν με γνωστά λεξιλόγια ή αλφάβητα. Οι φωνητικές εντολές είναι πολύτιμες όταν τα χέρια είναι απαραίτητα για κάποια άλλη εργασία (π.χ. οδήγηση), οι περισσότερες εφαρμογές όμως στηρίζονται ακόμη στα πληκτρολόγια και στις οθόνες αφής. Ένας λόγος είναι το ότι η αναγνώριση ομιλίας είναι λιγότερο ακριβής, αλλά και το ότι πολλοί άνθρωποι προτιμούν την πληκτρολόγηση από την ομιλία, και την ανάγνωση από την ακρόαση. Η αποστολή γραπτών μηνυμάτων, το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο και η ανταλλαγή άμεσων μηνυμάτων (instant messaging) έχουν ξεπεράσει το φωνητικό ταχυδρομείο (voice mail) σε ορισμένες οργανώσεις μάλιστα το φωνητικό ταχυδρομείο έχει σχεδόν εκλείψει Τέτοιου είδους προτιμήσεις των ανθρώπων παίζουν σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό της επιχειρησιακής αρχιτεκτονικής.

8 Σαρωτές και αισθητήρες
Οπτικοί σαρωτές και ψηφιακές κάμερες Ταυτοποίηση μέσω ραδιοσυχνοτήτων (RFID) Περιβαλλοντικοί αισθητήρες Οι οπτικοί σαρωτές (optical scanners) «ανιχνεύουν» κείμενο ή εικόνες και τα μετατρέπουν σε ψηφιακή μορφή σε χιλιάδες μορφές. Για παράδειγμα, οι γραμμικοί κώδικες (bar codes) που βρίσκονται επάνω στις ετικέτες τιμών ή στους φακέλους αλληλογραφίας αναπαριστούν συγκεκριμένους αριθμούς ή σύμβολα. Σε συνδυασμό με λογισμικό οπτικής αναγνώρισης χαρακτήρων (optical character recognition – OCR) τα γράμματα και οι αριθμοί μίας σελίδας αποκωδικοποιούνται, δημιουργώντας όχι απλώς μία εικόνα, αλλά ένα ψηφιακό έγγραφο, το οποίο μπορεί να υποστεί επεξεργασία. Οι ψηφιακές κάμερες αποτελούν ένα ακόμα παράδειγμα σημαντικής συσκευής εισόδου, οι οποίες χρησιμοποιούνται ευρέως για παρακολούθηση, για ασφάλεια ή απλώς για διασκέδαση. Καταγράφουν και ελέγχουν τη ροή της κυκλοφορίας, δρόμους, κτίρια, εισόδους, διαδρόμους, σπίτια, μηχανήματα αυτόματης ανάληψης (ΑΤΜ), φωλιές πουλιών, κούνιες παιδιών και πολλά άλλα. Η βρετανική κυβέρνηση τοποθέτησε περισσότερες από 4 εκατομμύρια κάμερες σε όλη τη χώρα. Οι ετικέτες ταυτοποίησης μέσω ραδιοσυχνοτήτων (radio frequency identification – RFID), οι οποίες χρησιμοποιούνται στις αλυσίδες εφοδιασμού για τον εντοπισμό των φορτίων, είναι μικρά τσιπ (ολοκληρωμένα κυκλώματα). Αυτά τα τσιπ είναι εξοπλισμένα με έναν μικροεπεξεργαστή, μία μικροσκοπική κεραία, για τη λήψη και την αποστολή δεδομένων, και ορισμένες φορές με μία μπαταρία. Οι ετικέτες ταυτοποίησης μέσω ραδιοσυχνοτήτων είναι σε θέση να αποθηκεύσουν δεδομένα για το ιστορικό και τα μέρη όπου έχει βρεθεί ένα αντικείμενο. Για παράδειγμα, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ χρησιμοποιεί τις ετικέτες αυτές για την παρακολούθηση των μεταφορών επικίνδυνων πυρηνικών υλικών, τα οποία αδιαμφισβήτητα χρήζουν στενής παρακολούθησης. Οι περιβαλλοντικοί αισθητήρες, για παράδειγμα, καταγράφουν τη θερμοκρασία, την υγρασία και τη μόλυνση. Οι έξυπνες σημαδούρες στο Chesapeake Bay συλλαμβάνουν δεδομένα σχετικά με την ποιότητα του νερού, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία και μεταδίδουν τα δεδομένα αυτά στο Διαδίκτυο σε πραγματικό χρόνο. Οι αισθητήρες (sensors), από την άλλη πλευρά, εξαπλώνονται τόσο ραγδαία, ώστε οι αναλυτές προβλέπουν ότι τα σήματα που εκπέμπουν θα αποτελούν το 20% της κίνησης στο Διαδίκτυο.

9 Συσκευές εξόδου Οθόνες Εκτυπωτές και ηχεία Χειριστήρια
Η γνωστή σε όλους επίπεδη οθόνη (flat panel display) είναι η πιο διαδεδομένη συσκευή εξόδου των επιτραπέζιων υπολογιστών. Στο άλλο άκρο του φάσματος βρίσκονται οι μικρές οθόνες των κινητών τηλεφώνων και των συσκευών χειρός, καθώς και οι λίγο μεγαλύτερες που χρησιμοποιούνται στα iPad και στις συσκευές ανάγνωσης ηλεκτρονικών βιβλίων. Άλλες συνηθισμένες συσκευές εξόδου είναι οι εκτυπωτές και τα ηχεία, καθώς και μια πλειάδα συσκευών ελέγχου (controllers) για το χειρισμό μηχανημάτων.

10 Επεξεργασία Κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) Τρανζίστορ
Ο νόμος του Moore Ο εγκέφαλος του υπολογιστή είναι η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (central processing unit – CPU), η οποία διαχειρίζεται την επεξεργασία των πληροφοριών, τους υπολογισμούς και τις εργασίες ελέγχου. Η κεντρική μονάδα επεξεργασίας αποτελείται από τρανζίστορ (transistor) (αλλιώς κρυσταλλοτρίοδος ή κρυσταλλολυχνία) –ένα μικρό ηλεκτρικό κύκλωμα κατασκευασμένο από ημιαγώγιμο υλικό, όπως το πυρίτιο (silicon). Τα τρανζίστορ τοποθετούνται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα και παράγονται μαζικά με χαμηλό κόστος. Πριν από μερικές δεκαετίες, ο συνιδρυτής της Intel, Gordon Moore, προέβλεψε ότι ο αριθμός των τρανζίστορ που θα μπορούν να χωρέσουν επάνω σε ένα τσιπ θα διπλασιαζόταν κάθε δύο χρόνια, μια πρόβλεψη που παραδόξως αποδείχθηκε ακριβής. Αποκαλούμενη πλέον Νόμος του Moore (Moore’s Law), η πρόβλεψή του περί πυκνότητας των τρανζίστορ στα τσιπ ισχύει και για τις εξελίξεις που έχουν συντελεστεί στην ταχύτητα επεξεργασίας, στις δυνατότητες αποθήκευσης, καθώς και σε άλλα χαρακτηριστικά των υπολογιστών. Οι σημερινοί χαμηλού κόστους φορητοί υπολογιστές ξεπερνούν κατά πολύ σε δυνατότητες τα μεγάλα υπολογιστικά συστήματα της δεκαετίας του 1960, καταλαμβάνοντας παράλληλα και πολύ λιγότερο χώρο.. Οι κάθε γενιά εκμεταλλευόταν τη μείωση του κόστους, την ενίσχυση της ισχύος, καθώς και τις εξελίξεις που ήταν σε θέση να υποστηρίξουν τη φορητότητα (mobility). Οι αποφάσεις που αφορούν τις εν λόγω αρχιτεκτονικές θα πρέπει να συμβαδίζουν με το ευρύτερο οργανωσιακό πλαίσιο. Παράλληλα, η επιλογή ανάμεσα στις διαθέσιμες αρχιτεκτονικές εξαρτάται από την επιχειρησιακή αρχιτεκτονική. Για παράδειγμα, εάν μια επιχείρηση βασίζεται ακόμη σε παλαιό λογισμικό, το οποίο τρέχει σε ένα ακριβό μεγάλο υπολογιστικό σύστημα (mainframe), θα χρειαστεί να συνεχίσει να το λειτουργεί για μικρό χρονικό διάστημα, αλλά θα πρέπει παράλληλα να συμπεριλάβει και την αντικατάστασή του στον οδικό της χάρτη.

11 Αποθήκευση Ψηφιολέξεις (bytes) Προσωρινή αποθήκευση Μόνιμη αποθήκευση
Επιχειρησιακοί παράγοντες Ο νόμος του Moore ισχύει και για την τεχνολογία αποθήκευσης, καθιστώντας οικονομικότερη την ικανοποίηση της ακόρεστης όρεξης για περισσότερο χώρο. Η χωρητικότητα αποθήκευσης μετράται σε ψηφιολέξεις (byte), οι οποίες στην πλειονότητα των αρχιτεκτονικών αποτελείται από οκτώ  και 1. Μία ψηφιολέξη αντιστοιχεί στο πάτημα ενός πλήκτρου, όταν κάποιος γράφει ένα κείμενο. Η πρωταρχική αποθηκευτική μονάδα ενός υπολογιστή είναι η μνήμη τυχαίας προσπέλασης ή μνήμη RAM (random access memory – RAM), και συνήθως βρίσκεται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα κοντά στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Η μνήμη RAM ενέχει το ρόλο του προσωρινού χώρου αποθήκευσης, καθώς η κεντρική μονάδα επεξεργασίας εκτελεί εντολές. Αποτελεί βασικό παράγοντα καθορισμού της απόδοσης των υπολογιστών. Οι τεράστιες ποσότητες ψηφιακών πληροφοριών –που σύντομα θα είναι μεγαλύτερες από zettabyte– είναι εγγεγραμμένες σε δευτερεύουσες μονάδες αποθήκευσης, όπως οι σκληροί δίσκοι (hard drive) των υπολογιστών. Παρότι δίνουν τη δυνατότητα εύκολης προσπέλασης και αναζήτησης, οι σκληροί δίσκοι είναι ένα εκατομμύριο φορές πιο αργοί από την πρωταρχική μονάδα αποθήκευσης. Οι περιστρεφόμενοι δίσκοι και οι κινούμενες κεφαλές ενός σκληρού δίσκου δεν αντέχουν τη σύγκριση με τα ολοκληρωμένα κυκλώματα στερεάς κατάστασης (solid-state integrated circuits). Η χωρητικότητα όμως των σκληρών δίσκων είναι μεγαλύτερη και με πολύ μικρότερο κόστος. Σταδιακά αρχίζει να εξαπλώνεται η χρήση μέσων αποθήκευσης στερεάς κατάστασης χωρίς κινούμενα μέρη, καθώς η τιμή τους μειώνεται και η χωρητικότητά τους αυξάνεται. Σε αυτή την κατηγορία υπάγονται οι μνήμες flash που χρησιμοποιούνται στα στικάκια USB, στις κάρτες μνήμης για φωτογραφικές μηχανές και σε αντικατάσταση των σκληρών δίσκων φορητών υπολογιστών που είναι σχεδιασμένοι να λειτουργούν αξιόπιστα σε αντίξοα περιβάλλοντα και συνθήκες, όπως σε έντονους κραδασμούς, ακραίες θερμοκρασίες και υγρά ή γεμάτα σκόνη περιβάλλοντα (rugged laptop). Οι οπτικοί δίσκοι (CD-ROM και DVD) αποτελούν φθηνή λύση δευτερεύουσας αποθήκευσης. Χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας (backup), αναγκαίων για την τήρηση αρχείων, την ανάκτηση έπειτα από κάποια καταστροφή και για τη φορητότητα. Η πρόσβαση, η ταχύτητα, το κόστος και η ασφάλεια αποτελούν ορισμένους από τους επιχειρησιακούς παράγοντες που επηρεάζουν τις αποφάσεις αναφορικά με την αποθήκευση. Οι οργανισμοί πρέπει να είναι σε θέση να έχουν εύκολη και ταχύτατη πρόσβαση στα δεδομένα τους, ώστε να ανταποκρίνονται στα ερωτήματα των πελατών και να διεκπεραιώνουν τις συναλλαγές τους. Για λόγους ασφαλείας, θα πρέπει να γίνονται αντίγραφα όλων των δεδομένων του οργανισμού, ενώ οι λύσεις αποθήκευσης που θα επιλεγούν εξαρτώνται εν μέρει από τον πόσο χρόνο διακοπής της λειτουργίας (downtime) μπορεί να αντέξει ένας οργανισμός. Οι προβλέψεις για την αποθήκευση, τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και του χρόνου που απαιτείται για την ανάκτηση των δεδομένων συμπεριλαμβάνονται στην επιχειρησιακή αρχιτεκτονική, αντανακλώντας τις στρατηγικές ανάγκες του οργανισμού.

12 Είδη λογισμικού Εφαρμογών Συστήματος λειτουργικό σύστημα
Βοηθητικά προγράμματα Στο πλαίσιο των οργανισμών, το λογισμικό εφαρμογών υποστηρίζει τη διεκπεραίωση των συναλλαγών, τη διοίκηση του ανθρώπινου δυναμικού, τη διαχείριση των πελατειακών σχέσεων, τη συνεργασία, την κατάρτιση, τη χρηματοοικονομική μοντελοποίηση, τις διαδικασίες παραγωγής, τη διαχείριση της αλυσίδας εφοδιασμού, την υποστήριξη των πελατών και όλες τις υπόλοιπες διεργασίες καθ’ όλο το μήκος της αλυσίδας αξίας. Το λογισμικό συστήματος ελέγχει βασικές λειτουργίες, όπως η διαχείριση των αρχείων, η αποθήκευση στους δίσκους, οι διεπαφές υλικού και η ολοκλήρωση με το λογισμικό εφαρμογών. Διασφαλίζει ουσιαστικά την εύρυθμη λειτουργία όλων των τεχνολογικών εργαλείων που αποτελούν ένα πληροφοριακό σύστημα, παρότι τις περισσότερες φορές δεν υπάρχει ανάγκη να προσέχει ιδιαίτερα στις δραστηριότητές του. Το λογισμικό αυτής της κατηγορίας περιλαμβάνει το λογισμικό λειτουργικού συστήματος (operating system software) και τα βοηθητικά προγράμματα (utilities). Το λειτουργικό σύστημα (operating system – OS) εκτελεί μια σειρά από βασικές εργασίες, χωρίς τις οποίες ο υπολογιστής δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει καθόλου. Χειρίζεται τις εισόδους και τις εξόδους σε συσκευές όπως τα πληκτρολόγια και οι οθόνες, συντηρεί τις δομές των αρχείων και κατανέμει τη διαθέσιμη μνήμη για την εκτέλεση των δικών του εργασιών, καθώς και για την κάλυψη των αναγκών του λογισμικού εφαρμογών. Είναι σε θέση να υποστηρίξει πολλαπλούς επεξεργαστές και χρήστες ταυτόχρονα, καθώς και εφαρμογές που εκτελούνται την ίδια στιγμή. Τα βοηθητικά προγράμματα (utility software) περικλείουν μια μεγάλη ποικιλία προγραμμάτων, τα οποία εκτελούν συγκεκριμένες εργασίες υποστήριξης της διαχείρισης, του συντονισμού και της προστασίας του υλικού και του λογισμικού. Τα προγράμματα σαρώνουν για ιούς, εκτελούν ρουτίνες εκκαθάρισης, καταγράφουν συμβάντα, συμπιέζουν αρχεία και δημιουργούν αντίγραφα ασφαλείας, κρυπτογραφούν τις πληροφορίες και εκτελούν πολλές ακόμα εργασίες.

13 Πώς δημιουργείται το λογισμικό;
Γλώσσες προγραμματισμού Πηγαίος κώδικας Αντικειμενοστρεφής προγραμματισμός Το λογισμικό γράφεται σε μία από τις πολλές γλώσσες προγραμματισμού (programming languages). Πρόκειται για τεχνητές γλώσσες οι οποίες παρέχουν τις εντολές στους υπολογιστές αναφορικά με τον τρόπο που θα δέχονται, θα επεξεργάζονται και θα εξάγουν τις πληροφορίες. Ο πηγαίος κώδικας (source code) περιλαμβάνει όλες τις προτάσεις τις οποίες γράφει ο προγραμματιστής προκειμένου να επικοινωνήσει με τον υπολογιστή και να παρέχει εντολές. Οι εξελίξεις στον τομέα των γλωσσών προγραμματισμού διευκολύνουν τους δημιουργούς λογισμικού να γράφουν αξιόπιστο και εύκολα συντηρήσιμο κώδικα. Ο αντικειμενοστρεφής προγραμματισμός (object-oriented programming) εστιάζει σε αντικείμενα και όχι σε σειρές εντολών και ρουτίνες για το χειρισμό των δεδομένων. Οι προγραμματιστές καθορίζουν τη φύση των δεδομένων που περιέχονται σε κάθε αντικείμενο, καθώς και τις λειτουργίες και τις συμπεριφορές/πράξεις του. Επιπλέον βελτιώσεις προκύπτουν όταν σε περιβάλλοντα ανάπτυξης λογισμικού προστίθενται χρήσιμες δυνατότητες, οι οποίες ενισχύουν την παραγωγικότητα των προγραμματιστών. Το .NET framework (προφέρεται «ντοτ νετ») της Microsoft, λόγου χάρη, προσφέρει πληθώρα συντομεύσεων και μια μεγάλη βιβλιοθήκη έτοιμου κώδικα για την επίλυση συχνά εμφανιζόμενων προβλημάτων, όπως την εμφάνιση ενός ημερολογίου, ούτως ώστε ο χρήστης να επιλέξει μια συγκεκριμένη ημερομηνία. Η επιλογή γλώσσας προγραμματισμού για ένα αντικείμενο εξαρτάται εν μέρει από τα διαθέσιμα εργαλεία και το είδος των εργασιών που θα πρέπει να είναι σε θέση να εκτελεί. Παράλληλα, την επιλογή καθορίζουν παράγοντες όπως η ικανότητα του προσωπικού, η ύπαρξη προμηθευτή για την παροχή υποστήριξης και εκπαίδευσης, καθώς και η «ηλικία» της γλώσσας. Οι νεότερες γλώσσες προγραμματισμού είναι σε γενικές γραμμές ισχυρότερες.

14 Στρατηγικές ανάπτυξης λογισμικού
Έτοιμα εμπορικά πακέτα λογισμικού Λογισμικό ως υπηρεσία Ανάπτυξη λογισμικού κατά παραγγελία Το λογισμικό στην πλειονότητά του αναπτύσσεται από τις εταιρείες πληροφορικής για εμπορική εκμετάλλευση και προσφέρεται για αγορά ή αδειοδοτημένη χρήση με την καταβολή αντιτίμου. Γνωστά τέτοια προϊόντα είναι τα Microsoft Office, Adobe Premiere και Quicken. Τα προϊόντα αυτά θεωρούνται έτοιμα εμπορικά πακέτα λογισμικού (commercial off-the-shelf – COTS), πράγμα που σημαίνει ότι είναι άμεσα διαθέσιμα για αγορά, εγκατάσταση και χρήση. Ορισμένα από τα προγράμματα αυτά, όπως το Excel για παράδειγμα, προορίζονται για τη μαζική αγορά· άλλα λογισμικά είναι πιο εξειδικευμένα και προορίζονται για επαγγελματική χρήση. Παράλληλα, ορισμένα από τα έτοιμα λογισμικά έχουν αναπτυχθεί για συγκεκριμένους κλάδους, διαθέτοντας χαρακτηριστικά για την κάλυψη των αναγκών τους. Αρκετά από τα έτοιμα λογισμικά επιτρέπουν στους αγοραστές να τα παραμετροποιήσουν, ώστε να ανταποκρίνονται στις προτιμήσεις τους ή σε ένα συγκεκριμένο οργανωσιακό πλαίσιο. Παρ’ όλα αυτά, ο πηγαίος κώδικάς τους δεν συμπεριλαμβάνεται, και ως εκ τούτου ο χρήστης δεν δύναται να εισχωρήσει στον κώδικα και να πραγματοποιήσει μόνος του θεμελιώδεις αλλαγές. Στην πραγματικότητα, ο πηγαίος κώδικας είναι συχνά ένα καλά φυλασσόμενο εμπορικό μυστικό. Μια ταχύτατα αναπτυσσόμενη κατηγορία έτοιμων εμπορικών πακέτων λογισμικού είναι το λογισμικό ως υπηρεσία (software as a service – SaaS). Πρόκειται στην ουσία για ένα πληροφοριακό σύστημα το οποίο ανήκει, φιλοξενείται και διαχειρίζεται ο πωλητής του, ενώ ο πελάτης έχει πρόσβαση σε αυτό μέσω Διαδικτύου. Οι οργανισμοί πληρώνουν συνδρομή για πρόσβαση μέσω του Διαδικτύου, το ύψος της οποίας καθορίζεται από τον όγκο χρήσης του. Στην αντίθετη πλευρά του φάσματος βρίσκεται η ανάπτυξη λογισμικού κατά παραγγελία. Στην περίπτωση αυτή ένας οργανισμός συνεργάζεται με δημιουργούς λογισμικού για την ανάπτυξη ενός λογισμικού προσαρμοσμένου ειδικά στις ανάγκες του. Το κατά παραγγελία λογισμικό ανήκει κατά κανόνα στον πελάτη, ο οποίος πληρώνει για ανάπτυξή του ή το φτιάχνει ο ίδιος, ώστε να έχει τη δυνατότητα να κάνει αλλαγές στον πηγαίο κώδικα, όποτε παραστεί ανάγκη.

15 Λογισμικό ανοικτού κώδικα
Κριτήρια Επιτυχία Κίνητρα Μια εναλλακτική ανάπτυξης και διανομής λογισμικού αποκαλείται ανοικτός κώδικας. Για να θεωρείται ένα λογισμικό ανοικτού κώδικα (open source software), οι όροι που διέπουν τη χρήση του θα πρέπει να πληρούν ορισμένα κριτήρια, ένα από τα οποία είναι και η δωρεάν αναδιανομή. Ο κώδικας στον οποίο βασίζεται το πρόγραμμα θα πρέπει να διανέμεται μαζί με αυτό, ή τουλάχιστον θα πρέπει να μπορεί να αποκτηθεί εύκολα. Με τον τρόπο αυτό, άλλοι άνθρωποι μπορούν να το βελτιώσουν, να το εξελίξουν ή να το χρησιμοποιήσουν σε νέα προγράμματα. Στην πράξη αυτό σημαίνει ότι το κόστος άδειας χρήσης του λογισμικού ανοικτού κώδικα είναι μηδενικό, παρότι οι οργανισμοί βαρύνονται με το κόστος μετατροπής, εφαρμογής, εκπαίδευσης και συντήρησης. Αρκετά προϊόντα ανοικτού κώδικα απολαμβάνουν μεγάλη επιτυχία, κερδίζοντας αξιοσέβαστο μερίδιο αγοράς έναντι ανταγωνιστικών προϊόντων από εμπορικές εταιρείες-μεγαθήρια, οι οποίες διαθέτουν μεγάλα ποσά για διαφήμιση. Τέτοια παραδείγματα είναι το λειτουργικό σύστημα Linux, ο διακομιστής ιστού Apache, o φυλλομετρητής ιστού Firefox και το σύστημα διαχείρισης μάθησης Moodle. Οι αναλυτές προβλέπουν ότι τα προϊόντα ανοικτού κώδικα θα συνεχίσουν να αναπτύσσονται. Μεγάλες κοινότητες δημιουργών λογισμικού, που μπορεί να αριθμούν και χιλιάδες μέλη, συγκεντρώνονται με σκοπό τη δημιουργία προϊόντων όπως το Apache. Η κοινωνική αναγνώριση που απολαμβάνουν για τη συνεισφορά τους αποτελεί σημαντικό κίνητρο.

16 Δίκτυα Μέσα μετάδοσης (δεδομένων) και πρωτόκολλα (επικοινωνίας)
Ενσύρματα μέσα Ασύρματα μέσα Δίκτυο (network) είναι ένα σύνολο διασυνδεδεμένων συσκευών (όπως υπολογιστές, τηλέφωνα, εκτυπωτές ή οθόνες). Παρόλο που τα δίκτυα και οι τηλεπικοινωνίες μένουν συνήθως κρυμμένα στο παρασκήνιο, το συγκεκριμένο στοιχείο της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών μεταμορφώνει το εργασιακό περιβάλλον κάθε οργανισμού, κυρίως μέσω του Διαδικτύου και της ασύρματης σύνδεσης των υπολογιστών. Όλοι ανεξάρτητα οι κλάδοι επηρεάζονται από αυτούς τους μετασχηματισμούς, ενώ οι εταιρείες παροχής τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών βιώνουν μεγάλες αναταράξεις. Τα δίκτυα χρησιμοποιούν τόσο ενσύρματα όσο και ασύρματα μέσα μετάδοσης, τα οποία συχνά περιλαμβάνουν ένα συνδυασμό και των δύο τύπων. Τα κανάλια μετάδοσης μετατρέπουν τα ψηφιακά δεδομένα σε διαφορετικού τύπου σήματα, ανάλογα με τη φύση του μέσου. Η ταχύτητα μετάδοσης μετράται σε δυαδικά ψηφία (bits) ανά δευτερόλεπτο (bits per second – bps), ενώ ο όρος «εύρος ζώνης» (bandwidth) αναφέρεται στον μέγιστο όγκο πληροφοριών που είναι σε θέση να μεταφέρει ένα συγκεκριμένο μέσο, μετρημένο σε bps. Ένα bit (δυαδικό ψηφίο) αντιστοιχεί σε ένα και μόνο 0 ή 1, ενώ μια σειρά από 8 bit δημιουργούν ένα byte (μία ψηφιολέξη). Στην περίπτωση πληροφοριών κειμένου, 1 byte αναπαριστά ένα μόνο γράμμα, έναν αριθμό ή κάποιον άλλο χαρακτήρα.

17 Ενσύρματα μέσα Καλώδια συνεστραμμένου ή συστρόφου ζεύγους
Ομοαξονικά καλώδια Καλώδια οπτικών ινών Τα τρία βασικότερα ενσύρματα μέσα μετάδοσης είναι το καλώδιο συνεστραμμένου ή συστρόφου ζεύγους, το ομοαξονικό καλώδιο και η οπτική ίνα. Τα καλώδια συνεστραμμένου ή συστρόφου ζεύγους (twisted pair wires) είναι τα μονωμένα χάλκινα καλώδια που χρησιμοποιούνται στις τηλεφωνικές γραμμές. Αποτελούν τον πιο κοινό τύπο καλωδίωσης, εν μέρει εξαιτίας του γεγονότος ότι οι εταιρείες τηλεφωνίας είχαν εγκαταστήσει τα καλώδια αυτά για τις τηλεφωνικές επικοινωνίες πολύ πριν χρησιμοποιηθούν για τη μετάδοση ψηφιακών δεδομένων. Η ταχύτητα μετάδοσης που διαθέτουν έχει βελτιωθεί σημαντικά και ως εκ τούτου παραμένουν δημοφιλή για χρήση σε διαμερίσματα και κτίρια γραφείων. Παρότι είναι σχετικά εύθραυστα και επιρρεπή σε παρεμβολές, η λεπτή και εύκαμπτη μορφή τους βοηθά στην εύκολη τοποθέτησή τους μέσα σε ταβάνια, τοίχους και θαλαμίσκους γραφείων. Τα ομοαξονικά καλώδια (coaxial cables) έχουν μόνο ένα εσωτερικό αγώγιμο σύρμα (συνήθως χάλκινο), περικλειόμενο από μονωτικό υλικό, το οποίο με τη σειρά του περιβάλλεται από αγωγό που μοιάζει με πλέγμα. Αυτά τα καλώδια είναι πιο χοντρά και ανθεκτικά σε σχέση με τα καλώδια συστρόφου ζεύγους· χρησιμοποιούνταν από τις εταιρείες συνδρομητικής τηλεόρασης για τη μετάδοση τηλεοπτικού σήματος. Για το λόγο αυτόν, ήταν ήδη εγκατεστημένα σε πολλά σπίτια και κτίρια. Τα καλώδια οπτικών ινών (optical fiber) μεταδίδουν bit με τη μορφή φωτεινών παλμών διαμέσου μία γυάλινης ή πλαστικής ίνας, και όχι με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων διαμέσου ενός αγωγού. Το μέσο αυτό είναι ιδανικό για πολύ μεγάλες αποστάσεις, διότι τα σήματα δεν εξασθενούν σε τόσο μεγάλο βαθμό όσο τα ηλεκτρικά. Οι λεπτές ίνες έχουν τη δυνατότητα υποστήριξης πολλών διαφορετικών καναλιών την ίδια στιγμή, χρησιμοποιώντας διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός, με αποτέλεσμα να επιτυγχάνουν πολύ μεγάλο εύρος ζώνης. Καλώδια οπτικών ινών, με διάμετρο όση και ένα λάστιχο ποτίσματος, καλύπτουν τους ωκεανούς του πλανήτη, αποτελώντας τις βασικές τηλεπικοινωνιακές αρτηρίες παγκοσμίως.

18 Ασύρματα μέσα (1:2) Ηλεκτρομαγνητικά κύματα Μικροκυματικές ζεύξεις
Wifi και Bluetooth Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, η ακτινοβολία δηλαδή που σχετίζεται με τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά πεδία, είναι σε θέση να μεταδώσουν ψηφιακές πληροφορίες ασύρματα. Τα κύματα που χρησιμοποιούνται στις ασύρματες τηλεπικοινωνίες είναι υψηλότερης συχνότητας από το ορατό φως, και είναι ίδιες με τις συχνότητες των ραδιοκυμάτων και των μικροκυμάτων. Οι μικροκυματικές ζεύξεις (microwave transmission) συνιστούν τη αναμετάδοση σημάτων στην περιοχή φάσματος gigahertz (GHz) ανάμεσα σε παραβολικά πιάτα (αναμεταδότες) που έχουν μεταξύ τους οπτική επαφή. Τα σήματα μπορούν να ταξιδέψουν περίπου 70 χιλιόμετρα όταν η ζεύξη μεταξύ αναμεταδοτών είναι επίγεια. Μπορούν όμως να μεταδοθούν μέσω δορυφόρων, αυξάνοντας κατά πολύ την ευελιξία τους. Η υποδομή της κινητής τηλεφωνίας (Εικόνα 3-4) βασίζεται σε ραδιοκύματα εύρους από 800 έως 1900 megahertz (MHz). Κάθε δίκτυο κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιεί διαφορετική σταθερού μεγέθους περιοχή συχνοτήτων (band) μέσα σε αυτό το εύρος, με διαφορετικές τεχνολογίες για την κωδικοποίηση των μεταδόσεων, ώστε να εκμεταλλεύεται στο μέγιστο τις διαθέσιμες συχνότητες. Οι κεραίες της κινητής τηλεφωνίας τοποθετούνται σε απόσταση 10 μιλίων η μία από την άλλη. Ο όρος Wifi, συντομογραφία του όρου wireless fidelity (ασύρματη πιστότητα), αναφέρεται σε δίκτυο υπολογιστών του οποίου οι συνδέσεις βασίζονται για τη μετάδοσή τους σε ραδιοκύματα συχνότητας 2.4 GHz ή 5 GHz. Τα ραδιοκύματα εκπέμπονται από τις κεραίες ενός ασύρματου δρομολογητή (wireless router), ο οποίος συνδέεται ενσύρματα στο Διαδίκτυο. Η μετάδοση γίνεται σε συσκευές που απέχουν μερικές δεκάδες μέτρα, ενώ το σήμα φθίνει όσο η απόσταση μεγαλώνει. Το Bluetooth είναι μια τεχνολογία που επίσης χρησιμοποιεί ραδιοκύματα ίδιας συχνότητας με αυτά του wifi· χρησιμοποιείται συνήθως για ασύρματες συνδέσεις σε πολύ μικρές αποστάσεις.

19 Ασύρματα μέσα (2:2) Ασύρματο φάσμα Το τελευταίο μίλι
Η χρήση και η κατανομή του φάσματος ρυθμίζεται κατά κανόνα από το κράτος, διότι πρόκειται για δημόσιο αγαθό. Το μεγαλύτερο μέρος του φάσματος που είναι κατάλληλο για ασύρματες μεταδόσεις είναι ήδη δεσμευμένο για την τηλεόραση, την κινητή τηλεφωνία, το ραδιόφωνο, την αστυνομία, τις υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης, την άμυνα και διάφορους άλλους κρατικούς φορείς. Οι κυβερνήσεις δημοπρατούν τα δικαιώματα (άδειες) χρήσης ραδιοσυχνοτήτων, όπου ο πλειοδότης κερδίζει το δικαίωμα δημιουργίας και πώλησης υπηρεσιών για χρήση της συχνότητας. Οι δημοπρατήσεις αυτές δεν είναι συχνές και συνήθως προσφέρονται πολλά χρήματα για την αγορά τους. Ορισμένα εύρη ζώνης έχουν περισσότερες δυνατότητες από άλλα, για τεχνικούς λόγους, και κάθε εταιρεία που δραστηριοποιείται στον κλάδο των ασύρματων δικτύων και εφαρμογών είναι πάντα σε επιφυλακή. Όσο διευρύνεται η λήψη βίντεο από κινητά τηλέφωνα και άλλες ασύρματες συσκευές, η αξία αυτής της «παραθαλάσσιας έκτασης» θα αυξάνεται περαιτέρω. Ένα επιπλέον ζήτημα που προκαλεί ένταση και σχετίζεται με τα μέσα μετάδοσης είναι το αποκαλούμενο «τελευταίο μίλι». Πρόκειται για το τελευταίο τμήμα της καλωδίωσης που απαιτείται για να συνδεθεί ένας πάροχος τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών με τον πελάτη του. Στις αστικές περιοχές το τμήμα αυτό μπορεί να είναι αρκετά μεγάλο σε μήκος και αρκετά ακριβό να καλυφθεί με τη χρήση καλωδίων. Οι πάροχοι τηλεφωνικών συνδέσεων, επειδή είναι εταιρείες η λειτουργία των οποίων ρυθμίζεται από το κράτος, είχαν ένα σχετικό προβάδισμα εφόσον είχαν ήδη τοποθετημένη καλωδίωση, υποδομή η οποία επιδοτείται μέσω καθορισμένων από τις αρμόδιες αρχές τελών. Η καλωδίωση αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αμφίδρομη ψηφιακή επικοινωνία, με τη χρήση ψηφιακών συνδρομητικών γραμμών (digital subscriber lines – DSL). Η εν λόγω τεχνολογία βελτιώνει την ταχύτητα μετάδοσης σε σχέση με τα καλώδια συστρόφου ζεύγους. Παρ’ όλα αυτά, οι εταιρείες συνδρομητικής τηλεόρασης χρησιμοποίησαν τα ομοαξονικά καλώδιά τους για την παροχή υπηρεσιών επικοινωνίας σε κατοικίες και επιχειρήσεις, ιδιαίτερα σε πυκνοκατοικημένες περιοχές. Ο ανταγωνισμός ανάμεσα στις εταιρείες συνδρομητικής τηλεόρασης, όπως η Comcast ή η Time Warner Cable, και τους παρόχους που ξεκίνησαν ως τηλεφωνικές εταιρείες παραμένει έντονος, καθώς όλες αυτές οι επιχειρήσεις προσπαθούν να βελτιώσουν τις υπηρεσίες τους, να αυξήσουν τις ταχύτητες και να παρέχουν τη βέλτιστη δυνατή αξία.

20 Είδη δικτύων (1:2) Τοπικό δίκτυο Μεταγωγή πακέτων
Voice over IP (VoIP) («φωνή επί διαδικτυακού πρωτοκόλλου») Η σύνδεση υπολογιστών ή άλλων συσκευών για τη μετάδοση και λήψη ψηφιακών πληροφοριών περιλαμβάνει, με οποιοδήποτε μέσο και αν γίνεται, τη δημιουργία ενός δικτύου, για το οποίο χρησιμοποιούνται ποικίλες διαμορφώσεις (configurations). Ο κλάδος κατατάσσει τα είδη των δικτύων βάσει της κλίμακας και του σκοπού τους, αλλά και ανάλογα με το πόσο γεωγραφικό εύρος καλύπτουν. Το τοπικό δίκτυο (local area network – LAN) κατά κανόνα συνδέει υπολογιστές, εκτυπωτές, σαρωτές και άλλες συσκευές εντός ενός κτιρίου ή κατοικίας. Σήμερα, τα δίκτυα στην πλειονότητά τους χρησιμοποιούν μεταγωγή πακέτων (packet switching), κατά την οποία σειρές ψηφιακών δεδομένων διαχωρίζονται σε τμήματα, τα λεγόμενα πακέτα, προτού μεταδοθούν. Τα πακέτα αυτά περιέχουν πληροφορίες για τον προορισμό και τη θέση τους μέσα στο πλήρες μήνυμα του οποίου αποτελούν μέρος. Η ανασύνθεση των πακέτων γίνεται στην τοποθεσία του δέκτη, αφού αυτά έχουν ταξιδέψει σε διαφορετικές διαδρομές, αποφεύγοντας κλειστούς διακομιστές ή επιλέγοντας μακρύτερες διαδρομές, σε περίπτωση που συναντήσουν κυκλοφοριακή συμφόρηση. Ο όρος Voice over IP (VoIP) («φωνή επί διαδικτυακού πρωτοκόλλου») αναφέρεται στις τεχνολογίες που επιτρέπουν την τηλεφωνική επικοινωνία διαμέσου δικτύων, του Διαδικτύου συμπεριλαμβανομένου, με τη χρήση πακέτων. Σήμερα ηγέτης στον κλάδου του Voice over IP είναι το Skype, μέσω του οποίου πραγματοποιείται το 12% του συνόλου των διεθνών κλήσεων. Η τεχνολογία αυτή βελτιώνεται συνεχώς, προστίθεται εικόνα, δυνατότητες διασκέψεων, φωνητικό ταχυδρομείο, πραγματοποίηση κλήσεων σε σταθερά και κινητά τηλέφωνα με χαμηλό κόστος, καθώς επίσης ενισχύεται η ασφάλεια και η ποιότητα των συνομιλιών. Στις επιχειρήσεις δίνεται η δυνατότητα μέσω αυτής της τεχνολογίας να ολοκληρώσουν τις τηλεφωνικές επικοινωνίες και τις επικοινωνίες δεδομένων, ούτως ώστε να μη χρειάζεται εγκατάσταση ξεχωριστών συστημάτων.

21 Είδη δικτύων (2:2) Δίκτυο διακομιστή-πελάτη Ομότιμο δίκτυο
Εκτός της γεωγραφικής κάλυψης και των ειδών σύνδεσης, τα δίκτυα κατηγοριοποιούνται ανάλογα με το βαθμό συγκέντρωσής τους και του τρόπου με τον οποίο οι συσκευές ενός δικτύου διαμοιράζονται το φόρτο εργασίας και προσφέρουν υπηρεσίες η μία στην άλλη. Ένα δίκτυο διακομιστή-πελάτη (client-server network) διαθέτει έναν ή περισσότερους διακομιστές (hosts) υψηλής απόδοσης, οι οποίοι τρέχουν τα προγράμματα και αποθηκεύουν δεδομένα, στα οποία μπορούν να έχουν πρόσβαση οι πελάτες. Πελάτες είναι οι επιτραπέζιοι και φορητοί υπολογιστές, τα έξυπνα κινητά τηλέφωνα κ.ά. Ο φόρτος εργασίας διαμοιράζεται και οι πελάτες τρέχουν προγράμματα που εκτελούν μέρος της εργασίας, που συνίσταται κυρίως στην ερμηνεία, εμφάνιση και ανάλυση δεδομένων. Ο πελάτης ενός δικτύου διακομιστή-πελάτη εκτελεί λιγότερες ή περισσότερες εργασίες, ανάλογα με το σχεδιασμό του λογισμικού, αλλά η τάση είναι να μειώνεται ο φόρτος εργασίας τους. Στην πραγματικότητα, η πλειονότητα των επιχειρηματικών λογισμικών απαιτούν πλέον μόνο ένα διακομιστή δικτύου. Αυτή η προσέγγιση εξαλείφει την ανάγκη εγκατάστασης και διαμόρφωσης του εξειδικευμένου λογισμικού σε όλους τους διαφορετικούς τύπους πελατών που μπορεί να υπάρχουν σε έναν οργανισμό. Από την άλλη πλευρά, η προσέγγιση υψηλής αποκέντρωσης ονομάζεται ομότιμο δίκτυο (peer-to-peer network), στο οποίο δεν υπάρχει κεντρικός διακομιστής και οι υπολογιστές μοιράζονται αρχεία, εκτυπωτές και σύνδεση στο Διαδίκτυο μεταξύ τους, με άμεσο τρόπο. Τέτοιου είδους αρχιτεκτονική επιλέγεται συνήθως για τις κατοικίες ή τα μικρά γραφεία και υποστηρίζεται από τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα. Οι κόμβοι ενός αποκεντρωμένου δικτύου είναι ομότιμοι, με την έννοια ότι ο καθένας, χωρίς να αποτελεί κεντρικό διακομιστή, μπορεί να προσφέρει υπηρεσίες στους υπόλοιπους. Σε ευρύτερη κλίμακα, τα ομότιμα δίκτυα υποστηρίζουν την ανταλλαγή αρχείων και άλλων υπηρεσιών μέσω του Διαδικτύου. Το Skype χρησιμοποιεί ομότιμη αρχιτεκτονική για την υπηρεσία VoIP, δανειζόμενο μέρος της υπολογιστικής ισχύος των χρηστών του. Οι συνδέσεις Διαδικτύου λαμβάνουν τη μορφή τηλεφωνικής κλήσης και διακομίζονται σε όλο τον κόσμο, περνώντας από τον ένα διακομιστή στον άλλο.

22 Πρωτόκολλα δικτύων Ethernet TCP/IP Ασύρματα δίκτυα
Η μετάδοση δεδομένων μέσω οποιουδήποτε καναλιού απαιτεί την ύπαρξη πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται τόσο από τον αποστολέα όσο και από τον παραλήπτη. Το κατώτατο επίπεδο καθορίζει τον τρόπο φυσικής σύνδεσης μιας συσκευής, μέσω της χρήσης ενός καναλιού μετάδοσης. Τα ανώτερα επίπεδα καθορίζουν τον τρόπο επίλυσης άλλων ζητημάτων σύνδεσης. Το Ethernet είναι το πιο διαδεδομένο πρωτόκολλο τοπικών δικτύων. Η οικογένεια πρωτοκόλλων που χρησιμοποιείται για τις διαδικτυακές επικοινωνίες και συνδέει το Ethernet και άλλα είδη δικτύων μεταξύ τους περιλαμβάνει το Πρωτόκολλο Ελέγχου Μετάδοσης (Transmission Control Protocol – TCP) και το Πρωτόκολλο Διαδικτύωσης (Internet Protocol – IP) ή TCP/IP, για συντομία. Τα δύο αυτά πρωτόκολλα αφορούν κυρίως τα μεσαία επίπεδα δικτύωσης και καθορίζουν τον τρόπο διαχωρισμού των δεδομένων σε πακέτα αλλά και της μετάδοσής τους, αφήνοντας πολλές δυνατότητες για καινοτομία στα υπόλοιπα επίπεδα. Η βασική αρχή σχεδιασμού του Διαδικτύου είναι η αρχιτεκτονική κλεψύδρας. Για το λόγο αυτόν τα ίδια τα πρωτόκολλα είναι στην πραγματικότητα εξαιρετικά απλά. Όσο τα δεδομένα μεταδίδονται χρησιμοποιώντας την οικογένεια καθιερωμένων πρωτοκόλλων του Διαδικτύου, νέες εφαρμογές στο επάνω μέρος και νέες τεχνολογίες επικοινωνιών στο κάτω μέρος της κλεψύδρας μπορούν να υποστηριχθούν Τα πρωτόκολλα ασύρματης δικτύωσης καθορίζουν τον τρόπο χρήσης του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος για τη μεταφορά δεδομένων. Μια οικογένεια προτύπων που ονομάζεται χρησιμοποιείται ευρέως για τις συνδέσεις wifi. Σε μεγαλύτερες γεωγραφικές περιοχές, οι ευρυζωνικές τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας χρησιμοποιούν αδειοδοτημένες περιοχές φάσματος με διαφορετικούς τρόπους. Το πρότυπο WiMax, λόγου χάρη, βασίζεται σε μικροκυματικές ζεύξεις για την κάλυψη μεγάλων μητροπολιτικών περιοχών, μέσω της χρήσης κεραιών τοποθετημένων συνήθως σε ψηλά κτίρια. Τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας προσφέρουν ανταγωνιστικές υπηρεσίες από τη στιγμή που είναι σε θέση να υποστηρίζουν και σύνδεση στο Διαδίκτυο. Παρόλο που το μέλλον των ασύρματων συνδέσεων προβλέπεται λαμπρό και υπάρχει μεγάλη ζήτηση εκ μέρους των πελατών, ο κλάδος θα παραμείνει ταραχώδης για καιρό ακόμη. Οι ανταγωνιστικές τεχνολογίες, τα πρότυπα και τα πρωτόκολλα προκαλούν σφοδρές διαμάχες, καθώς επιχειρήσεις παραγωγής συμπληρωματικών προϊόντων και υπηρεσιών συνασπίζονται για να υποστηρίξουν ένα πρωτόκολλο έναντι των υπολοίπων.

23 Επιχειρησιακή αρχιτεκτονική
Η επιχειρησιακή αρχιτεκτονική είναι η μεγάλη εικόνα του οργανισμού, ένα σχεδιάγραμμα που περιγράφει τόσο το τρέχον περιβάλλον όσο και το περιβάλλον-στόχο που ο οργανισμός ευελπιστεί να δημιουργήσει για να επιτύχει την αποστολή του. Περιλαμβάνει επίσης έναν οδικό χάρτη για τη μετάβαση από την υπάρχουσα στην επιθυμητή κατάσταση, ώστε να βοηθηθούν οι μάνατζερ στη λήψη καλύτερων αποφάσεων, εστιάζοντας στα μακροπρόθεσμα οφέλη και όχι μόνο στις βραχυπρόθεσμες απολαβές. Η αρχιτεκτονική δεν αφορά αποκλειστικά τα πάγια στοιχεία της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών, αν και είναι βασικό στοιχείο της. Περιλαμβάνει και τα άτομα, την τεχνολογία, τις διαδικασίες και τα δεδομένα που συνθέτουν τα πληροφοριακά συστήματα. Επιπλέον, θα πρέπει να καθοδηγείται από τις επιχειρησιακές απαιτήσεις και την αποστολή του οργανισμού. Το Σχήμα αναπαριστά την επιχειρησιακή αρχιτεκτονική με τη μορφή επιπέδων, όπου η αποστολή της επιχείρησης βρίσκεται στην κορυφή και καθορίζει τις αποφάσεις επί των αρχιτεκτονικών δεδομένων και εφαρμογών. Αυτές με τη σειρά τους διαμορφώνουν την αρχιτεκτονική της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών, που περικλύει το υλικό, το λογισμικό και τις επικοινωνίες.

24 Τάσεις Προσωπικοί υπολογιστές Αρχιτεκτονικές διακομιστή-πελάτη
Εικονικοποίηση Υπολογιστικά νέφη Η τεχνολογία πληροφοριών και επικοινωνιών, που αποτελεί μέρος της επιχειρησιακής αρχιτεκτονικής, μεταβάλλεται με το χρόνο, καθώς νέες τεχνολογίες κάνουν την εμφάνισή τους και οι επιχειρήσεις καθιερώνουν περισσότερο αποτελεσματικές και αποδοτικές διαδικασίες για την εκπλήρωση της αποστολής τους. Από τη δεκαετία του 1960 τα μεγάλα υπολογιστικά συστήματα, με τα «χαζά» τερματικά τους, αποτέλεσαν τη βάση της αρχιτεκτονικής της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών. Όταν οι μικροϋπολογιστές εισήχθησαν στις επιχειρήσεις τη δεκαετία του 1980, τα ηλεκτρονικά υπολογιστικά φύλλα ήταν τόσο συναρπαστικά, ώστε οι επιχειρήσεις άρχισαν να ξεφορτώνονται τα «χαζά» τερματικά τους. Οι υπολογιστές ήταν σε θέση να μιμηθούν τα «χαζά» τερματικά, ως προς την πρόσβαση στις εφαρμογές των μεγάλων υπολογιστικών συστημάτων, αλλά μπορούσαν επιπρόσθετα και να τρέξουν δικό τους λογισμικό. Τα τοπικά δίκτυα, οι ακόμη δυνατότεροι προσωπικοί υπολογιστές και οι εξελίξεις στα λειτουργικά συστήματα, που ήταν σε θέση να υποστηρίξουν πολλούς χρήστες ταυτόχρονα, άνοιξαν το δρόμο για την αρχιτεκτονική διακομιστή-πελάτη. Οι επιχειρήσεις απήλαυσαν σημαντικών μειώσεων στα έξοδα από την απόσυρση των μεγάλων υπολογιστικών συστημάτων με τα κοστοβόρα λογισμικά και περιφερειακά τους. Αντικατέστησαν τα απαρχαιωμένα συστήματά τους με καινούργια λογισμικά που έτρεχαν σε υπολογιστές που χρησιμοποιούνται ως διακομιστές και τοπικά δίκτυα. Τα κέντρα δεδομένων των οργανισμών, που παλαιότερα φιλοξενούσαν τα μεγάλα υπολογιστικά συστήματα με όλα τα επιμέρους συστατικά τους, γρήγορα γέμισαν ασφυκτικά με ράφια διακομιστών. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, οι επιχειρήσεις εφαρμόζουν την εικονικοποίηση (virtualization), όπου εξειδικευμένο λογισμικό επιτρέπει την ταυτόχρονη λειτουργία πολλαπλών λειτουργικών συστημάτων σε έναν και μόνο φυσικό διακομιστή. Με την εικονικοποίηση τα έξοδα μπορούν να ελαττωθούν δραματικά, όχι μόνο μειώνοντας το λογαριασμό ρεύματος αλλά και λόγω του περιορισμού της ανάγκης για συντήρηση. Η εμφάνιση της αρχιτεκτονικής τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών που ονομάζεται υπολογιστικά νέφη (cloud computing) μετακινεί τους πόρους τεχνολογίας πληροφοριών από τα ιδιόκτητα κέντρα δεδομένων της επιχείρησης στα αποκαλούμενα «νέφη». Μια προσέγγιση συνίσταται στη χρηματοδοτική μίσθωση (leasing) πόρων τεχνολογίας πληροφοριών, όπως υπολογιστική ισχύς ή εφαρμογές λογισμικού, από πωλητές, αντί της χρήσης των ιδιόκτητων κέντρων δεδομένων και της εγκατάστασης εφαρμογών εντός της επιχείρησης. Καθώς η μετάβαση στα υπολογιστικά νέφη αρχίζει να επιταχύνεται, θα αυξάνεται περαιτέρω ο πλούτος και η ποικιλία των παρεχόμενων υπηρεσιών.

25 Κατευθυντήριες γραμμές στην αρχιτεκτονική
Επιχειρησιακή αρχιτεκτονική Ο ανθρώπινος παράγοντας Το έργο της δημιουργίας και της καθοδήγησης της αρχιτεκτονικής ηγείται συχνά ένας επικεφαλής της επιχειρησιακής αρχιτεκτονικής (enterprise architect). Αυτή η θέση απαιτεί ένα άτομο με βαθιά γνώση της αποστολής και της στρατηγικής της επιχείρησης. Παράλληλα, απαιτεί και πλήρη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο διαφορετικές αρχιτεκτονικές είναι σε θέση να υποστηρίξουν τους επιχειρησιακούς στόχους. Ο ρόλος του επικεφαλής της αρχιτεκτονικής είναι να ηγείται των προσπαθειών, να προωθεί την αξία των εννοιών της επιχειρησιακής αρχιτεκτονικής και να συντονίζει τη λήψη αποφάσεων, ώστε ο οργανισμός να παραμένει σε σωστή πορεία. Οι αλλαγές στην αρχιτεκτονική που βρίσκονται σε εξέλιξη ασκούν μεγάλες επιδράσεις σε κλάδους, οργανισμούς, υπαλλήλους και πελάτες τους. Η σύνταξη ενός σχεδίου που διαγράφει το κέντρο δεδομένων στο υπόγειο της εταιρείας είναι πολύ ευκολότερη από την πραγματική αποσυναρμολόγηση των συστημάτων και την ανασύνθεσή τους σε νέφη. Οι μάνατζερ ανησυχούν για την ασφάλεια των δεδομένων τους και την αξιοπιστία των παρεχομένων υπηρεσιών. Διερωτώνται αν οι παλιές τους εφαρμογές θα είναι ακόμη λειτουργικές και κατά πόσο θα έχουν όση υποστήριξη χρειάζονται, καθώς το τμήμα πληροφορικής συρρικνώνεται. Το προσωπικό του τμήματος πληροφορικής από την πλευρά του παλεύει με τις μειώσεις σε προϋπολογισμό και προσωπικό, καθώς επίσης και με την απώλεια ελέγχου στα κρίσιμα για την αποστολή του οργανισμού συστήματα. Ο επικεφαλής της αρχιτεκτονικής της επιχείρησης θα πρέπει να συνυπολογίσει και όλους αυτούς τους ανθρώπινους παράγοντες στο σχεδιασμό του οδικού χάρτη, ο οποίος θα οδηγήσει τον οργανισμό σε ένα επιτυχημένο μέλλον.

26 Περίληψη Τα μέρη ενός υπολογιστή ως προς το υλικό Είδη λογισμικού
Μέσα μετάδοσης και πρωτόκολλα Επιχειρησιακή αρχιτεκτονική Η τεχνολογία πληροφοριών και επικοινωνιών αποτελεί βασικό συστατικό στοιχείο της επιχειρησιακής αρχιτεκτονικής και περιλαμβάνει το υλικό, το λογισμικό και τις τηλεπικοινωνίες. Τα τέσσερα μέρη ενός υπολογιστή ως προς το υλικό του είναι η είσοδος, η έξοδος, η κεντρική μονάδα επεξεργασίας και η αποθήκευση. Τα δύο είδη λογισμικού είναι τα λογισμικά εφαρμογών, τα οποία υποστηρίζουν όλες τις επιχειρηματικές διαδικασίες και συγκεκριμένες εργασίες, και τα λειτουργικά συστήματος, που διαχωρίζονται σε λειτουργικά συστήματα και βοηθητικά προγράμματα. Το λογισμικό είναι γραμμένο σε διάφορες γλώσσες προγραμματισμού και περιβάλλοντα ανάπτυξης λογισμικού. Το λογισμικό που δημιουργείται από εταιρείες πληροφορικής και δίνονται στους πελάτες με άδεια χρήσης, ονομάζονται έτοιμα εμπορικά πακέτα (COTS). Τα δίκτυα συνδέουν τους υπολογιστές και άλλες συσκευές, ενώ τα μέσα μετάδοσής τους μπορεί να είναι ενσύρματα ή ασύρματα. Ενσύρματα μέσα είναι το καλώδιο συνεστραμμένου ή συστρόφου ζεύγους, το ομοαξονικό καλώδιο και η οπτική ίνα. Τα δίκτυα κατηγοριοποιούνται βάσει της γεωγραφικής τους κάλυψης (π.χ. τοπικά δίκτυα ή δίκτυα ευρείας περιοχής), του αν χρησιμοποιούν μεταγωγή πακέτων ή κυκλώματος, καθώς και βάσει του βαθμού αποκέντρωσής τους (διακομιστή- πελάτη ή ομότιμα). Για τη σύνδεσή τους οι συσκευές βασίζονται σε πρωτόκολλα, όπως το ethernet και το TCP/IP. Η επιχειρησιακή αρχιτεκτονική είναι το βασικό σχέδιο του οργανισμού το οποίο περιγράφει το τρέχον περιβάλλον, τη μελλοντική κατάσταση και τον οδικό χάρτη για την επίτευξη των στόχων. Καθοδηγείται από τις ανάγκες της επιχείρησης και βοηθά να καθοριστεί και να προσδιοριστεί η αρχιτεκτονική της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών που απαιτείται για την υποστήριξη των αναγκών αυτών. Οι αρχιτεκτονικές της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών έχουν μετασχηματιστεί με το χρόνο ακολουθώντας τις αλλαγές των επιχειρηματικών αναγκών αλλά και τις καινοτομίες της τεχνολογίας. Η ανάπτυξη και η καθοδήγηση της αρχιτεκτονικής της επιχείρησης απαιτεί σε βάθος κατανόηση της αποστολής της επιχείρησης και του τρόπου με τον οποίο αυτή μπορεί να υποστηριχθεί από τις αρχιτεκτονικές της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών.

27 Μελέτη περίπτωσης: Einstein@home
Αρχιτεκτονική κατανεμημένων υπολογιστικών συστημάτων για την ανάλυση δεδομένων Έργα τα οποία χρησιμοποιούν τους προσωπικούς υπολογιστές εθελοντών Έργα όπως το παροτρύνουν εθελοντές να κατεβάσουν ορισμένα λογισμικά που θα τρέχουν στο παρασκήνιο, αναλύοντας αστρονομικά δεδομένα που προέρχονται από παρατηρητήρια και άλλες πηγές. Το έργο διαμοιράζει τις εργασίες σε μικρά κομμάτια και τα στέλνει στους υπολογιστές των εθελοντών. συνολικά, η εν λόγω αρχιτεκτονική ξεπερνά σε ισχύ τους υπερυπολογιστές. Η ιδέα για την εκμετάλλευση της ισχύος των εθελοντών-υπολογιστών ξεκίνησε από μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο Berkeley της Καλιφόρνια. Η ομάδα δημιούργησε ένα πρόγραμμα ανοικτού κώδικα για τη διαμονή των πακέτων στους υπολογιστές ανά την υφήλιο, οι οποίοι με τη σειρά τους κάνουν τις αναλύσεις με την ισχύ επεξεργασίας που τους περισσεύει. Η επιτυχία του μοντέλου των κατανεμημένων υπολογιστικών συστημάτων, παράλληλα με την επιθυμία τόσο μεγάλου αριθμού ατόμων να διαθέσουν εθελοντικά λίγο από το χρόνο του υπολογιστή τους για επιστημονικές έρευνες, έχει διευκολύνει πολλά ακόμα έργα. Το που δημιουργήθηκε από το Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον, χρησιμοποιεί την υπολογιστική ισχύ που του έχει καταχωρηθεί για να αναλύσει τρισδιάστατες απεικονίσεις πρωτεϊνών, σε μια προσπάθεια να βρεθούν θεραπείες για ασθένειες όπως το έιτζ, η ελονοσία, ο καρκίνος κ.ά. Το έργο του Πανεπιστημίου του Χιούστον Virtual Prairie προσομοιώνει περίπλοκα οικοσυστήματα, αναλύοντας δεδομένα ανάπτυξης των φυτών και ποιότητας του νερού. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης στέλνουν κλιματικά και καιρικά δεδομένα στους εθελοντές, στο πλαίσιο ενός έργου που ονομάζεται Climateprediction.net.

28 Μελέτη περίπτωσης 1: η Sprint
Ανάγκη αντικατάστασης της υποδομής για την επίτευξη του 4G ή αλλιώς της 4ης γενιάς τεχνολογία υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας Οι προκλήσεις που αντιμετωπίζει η Sprint Η Sprint υιοθέτησε το WiMax ως λύση για την προσφορά 4ης γενιάς τεχνολογία υπηρεσιών κινητής τηλεφωνίας. Το WiMax προσφέρει ταχύτητες κατεβάσματος που υπόσχονται να ξεπεράσουν τα δίκτυα 3G, αλλά και τις υπηρεσίες που παρέχουν οι ανταγωνιστικές Verizon και AT&T, οι οποίες χρησιμοποιούν διαφορετικές τεχνολογίες. Υπάρχει όμως ένα σημαντικό εμπόδιο στη φάση της εγκατάστασης. Η Clearwire έχει τα δικαιώματα χρήσης του ασύρματου φάσματος που απαιτείται, αλλά η Sprint θα πρέπει πρώτα να εγκαταστήσει τις κεραίες και τον εξοπλισμό για την αποστολή και λήψη των ασύρματων σημάτων. Προτού εγκαταστήσει τις κεραίες 4G, η εταιρεία θα πρέπει να εντοπίσει ποια σημεία παρέχουν την καλύτερη γεωγραφική κάλυψη για την κάθε περιοχή. Οι επιλογές αποτελούν αληθινές σπαζοκεφαλιές μηχανικής, εξαιτίας των υψηλών κτιρίων στις πόλεις, τους μεγάλους όγκους νερού, τους πολλούς λόφους και κοιλάδες και τα ψηλά δέντρα. Στη Νέα Υόρκη, λόγου χάρη, τα αστικά «φαράγγια» δημιουργούν νεκρά σημεία που προκαλούν προβλήματα κάλυψης. Η Sprint και η Clearwire ίσως χρειαστούν να τοποθετήσουν κεραίες σε πολλά διαφορετικά σημεία για να είναι σε θέση να παρέχουν επαρκείς υπηρεσίες. Αφού εντοπιστούν τα κατάλληλα σημεία, η Sprint θα πρέπει να περάσει μέσα από ένα λαβύρινθο κρατικών υπηρεσιών, τοπικών πολεοδομιών, ομάδων πολιτών και ιδιοκτητών γης για να πάρει την έγκριση που χρειάζεται. Ορισμένες ενώσεις πολιτών και ιδιοκτητών κατοικιών ίσως διαμαρτυρηθούν ενάντια στην κατασκευή των κεραιών. Ανεξάρτητα από όλα αυτά τα μη τεχνικά εμπόδια, η Sprint κάνει σημαντική πρόοδο.

29 Απαγορεύεται η αναδημοσίευση ή αναπαραγωγή του παρόντος έργου με οποιονδήποτε τρόπο χωρίς γραπτή άδεια του εκδότη, σύμφωνα με το Ν. 2121/1993 και τη Διεθνή Σύμβαση της Βέρνης (που έχει κυρωθεί με τον Ν. 100/1975)