Архитектура клиент-сервер, дополняя характеристики SQL, дает возможность в малых, средних и больших сетях получать хорошую производительность при умеренных расходах.
2.1 Обеспечение безопасности
Система безопасности SQL условно делится на два уровня: сервера и базы данных. На уровне сервера определяется возможность доступа пользователей к серверу. На уровне базы данных для пользователей, получивших доступ к серверу, устанавливаются права доступа к объектам базы данных.
На сервере система защиты SQL может быть реализована в двух режимах: стандартном - комбинацией средств защиты и интегрированном -использованием только средств защиты.
В стандартном режиме защиты контроль и управление учетными записями, используемыми для доступа к серверу, осуществляет SQL. Кроме того, SQL самостоятельно выполняет проверку подлинности пользователя с помощью пароля (т.е. аутентификация), хранит данные о правах доступа, именах и паролях. Стандартный режим используется наиболее часто. Его рекомендуется применять в случаях, когда в сети не используются средства Windows NT/2k для аутентификации пользователей и при использовании подключения к серверу с помощью различных протоколов.
В интегрированном режиме защиты контроль над устанавливаемыми пользователями соединениями осуществляет операционная система Windows NT/2k. Достоинствами интегрированного режима защиты является то, что после регистрации пользователя в домене (т.е. ввода своего имени и пароля) он сразу получает соответствующие права доступа ко всем ресурсам домена Windows NT/2k, в том числе и к данным SQL, а также использование передачи по сети. Такой метод автоматического предоставления доступа называется установлением доверительного соединения. Считается, что режим является более защищенным по сравнению с предыдущим, так как аутентификация средствами Windows NT/2k является гораздо более защищенной, чем аутентификация SQL.
2.2 Язык SQL
Все языки манипулирования данными (ЯМД), созданные до появления реляционных баз данных и разработанные для многих СУБД персональных компьютеров, были ориентированы на операции с данными, представленными в виде логических записей файлов. Это требовало от пользователей детального знания организации хранения данных и достаточных усилий для указания не только того, какие данные нужны, но и того, где они размещены и как шаг за шагом получить их.
SQL же (Structured Query Language - структурированный язык запросов) ориентирован на операции с данными, представленными в виде логически взаимосвязанных совокупностей таблиц. Особенность предложений этого языка состоит в том, что они ориентированы в большей степени на конечный результат обработки данных, чем на процедуру этой обработки. SQL сам определяет, где находятся данные, какие индексы и даже наиболее эффективные последовательности операций следует использовать для их получения: не надо указывать эти детали в запросе к базе данных.
Для иллюстрации различий между ЯМД рассматривается следующая ситуация. Пусть, например, вы собираетесь посмотреть кинофильм и хотите воспользоваться для поездки в кинотеатр услугами такси. Одному шоферу такси достаточно сказать название фильма - и он сам найдет вам кинотеатр, в котором показывают нужный фильм. (Подобным же образом, самостоятельно, отыскивает запрошенные данные SQL.)
Для другого шофера такси вам, возможно, потребуется самому узнать, где демонстрируется нужный фильм и назвать кинотеатр. Тогда водитель должен найти адрес этого кинотеатра. Может случиться и так, что вам придется самому узнать адрес кинотеатра и предложить водителю проехать к нему по таким-то и таким-то улицам. В самом худшем случае вам, может быть, даже придется по дороге давать указания: "Повернуть налево... проехать пять кварталов... повернуть направо...". (Аналогично больший или меньший уровень детализации запроса приходится создавать пользователю в разных СУБД, не имеющих языка SQL.)
Разработка, в основном, шла в отделениях фирмы IBM (языки ISBL, SQL, QBE) и университетах США (PIQUE, QUEL). Последний создавался для СУБД INGRES (Interactive Graphics and Retrieval System), которая была разработана в начале 70-х годов в Университете шт. Калифорния и сегодня входит в пятерку лучших профессиональных СУБД. Сегодня из всех этих языков полностью сохранились и развиваются QBE (Query-By-Example - запрос по образцу) и SQL, а из остальных взяты в расширение внутренних языков СУБД только наиболее интересные конструкции.
В начале 80-х годов SQL "победил" другие языки запросов и стал фактическим стандартом таких языков для профессиональных реляционных СУБД. В 1987 году он стал международным стандартом языка баз данных и начал внедряться во все распространенные СУБД персональных компьютеров. Почему же это произошло?
Непрерывный рост быстродействия, а также снижение энергопотребления, размеров и стоимости компьютеров привели к резкому расширению возможных рынков их сбыта, круга пользователей, разнообразия типов и цен. Естественно, что расширился спрос на разнообразное программное обеспечение.
Борясь за покупателя, фирмы, производящие программное обеспечение, стали выпускать на рынок все более и более интеллектуальные и, следовательно, объемные программные комплексы. Приобретая (желая приобрести) такие комплексы, многие организации и отдельные пользователи часто не могли разместить их на собственных ЭВМ, однако не хотели, и отказываться от нового сервиса. Для обмена информацией и ее обобществления были созданы сети ЭВМ, где обобществляемые программы и данные стали размещать на специальных обслуживающих устройствах - файловых серверах.
СУБД, работающие с файловыми серверами, позволяют множеству пользователей разных ЭВМ (иногда расположенных достаточно далеко друг от друга) получать доступ к одним и тем же базам данных. При этом упрощается разработка различных автоматизированных систем управления организациями, учебных комплексов, информационных и других систем, где множество сотрудников (учащихся) должны использовать общие данные и обмениваться создаваемыми в процессе работы (обучения). Однако при такой идеологии вся обработка запросов из программ или с терминалов пользовательских ЭВМ выполняется на этих же ЭВМ. Поэтому для реализации даже простого запроса ЭВМ часто должна считывать из файлового сервера и (или) записывать на сервер целые файлы, что ведет к конфликтным ситуациям и перегрузке сети.
Для исключения указанных и некоторых других недостатков была предложена технология "Клиент-Сервер", по которой запросы пользовательских ЭВМ (Клиент) обрабатываются на специальных серверах баз данных (Сервер), а на ЭВМ возвращаются лишь результаты обработки запроса. При этом, естественно, нужен единый язык общения с Сервером и в качестве такого языка выбран SQL. Поэтому все современные версии профессиональных реляционных СУБД (DB2, Oracle, Ingres, Informix, Sybase, Progress, Rdb) и даже нереляционных СУБД (например, Adabas) используют технологию "Клиент-Сервер" и язык SQL. К тому же приходят разработчики СУБД персональных ЭВМ, многие из которых уже сегодня снабжены языком SQL.
Бытует мнение: Поскольку большая часть запросов формулируется на SQL, практически безразлично, что это за СУБД - был бы SQL.
Реализация в SQL концепции операций, ориентированных на табличное представление данных, позволило создать компактный язык с небольшим (менее 30) набором предложений. SQL может использоваться как интерактивный (для выполнения запросов) и как встроенный (для построения прикладных программ).
Ориентированный на работу с таблицами SQL не имеет достаточных средств для создания сложных прикладных программ. Поэтому в разных СУБД он либо используется вместе с языками программирования высокого уровня (например, такими как Си или Паскаль), либо включен в состав команд специально разработанного языка СУБД (язык систем dBASE, R:BASE и т.п.).
2.3 Организация взаимодействия клиент-сервер при помощи SQL
При использовании технологии клиент-сервер приложение разделяется на две части. Клиентская часть обеспечивает удобный графический интерфейс и размещается на компьютере пользователя. Серверная часть осуществляет управление данными, разделение информации, администрирование и обеспечивает безопасность информации. Клиентское приложение формирует запросы к серверу базы данных, на котором выполняются соответствующие команды. Результаты выполнения запросов пересылаются клиенту.
При разработке распределенных информационных систем в организации взаимодействия клиентской и серверной части выделяются следующие важные в практическом смысле задачи:
— Перенос персональной базы данных на сервер для последующего ее коллективного использования как корпоративной базы данных;
— Организация запросов к корпоративной базе данных, размещенной на сервере, со стороны компьютера-клиента;
— Разработка клиентского приложения для удаленного доступа к корпоративной базе данных со стороны компьютера- клиента.
Задача переноса персональной базы на сервер может возникать в ситуациях, когда требуется обеспечить коллективный доступ к базе данных, разработанной с помощью персональной СУБД (FoxPro, Access). Для решения этой задачи, в составе названных персональных СУБД имеются соответствующие средства, предназначенные для преобразования баз данных в формат SQL.
Подготовка запросов к базе данных на сервере (на языке SQL) со стороны клиентской части может выполняться с помощью специально предназначенной утилиты. Для предоставления пользователю больших возможностей и удобства в подготовке и выполнении запросов создаются клиентские приложения.