Интеграция обработки информации подразумевает централизованное управление и ведение баз данных.
Децентрализация обработки информации обеспечивает хранение данных в местах их возникновения или обработки, при этом скорость обработки повышается, стоимость снижается, увеличивается степень надежности системы.
Доступ пользователей к распределенной базе данных (РБД) и администрирование осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных, которая обеспечивает выполнение следующих функций:
• автоматическое определение компьютера, хранящего требуемые в запросе данные;
• декомпозицию распределенных запросов на частные подзапросы к базе данных отдельных ПК;
• планирование обработки запросов;
• передачу частных подзапросов и их исполнение на удаленных персональных компьютерах;
• прием результатов выполнения частных подзапросов;
• поддержание в согласованном состоянии копий дублированных данных на различных ПК
сети;
• управление параллельным доступом пользователей к РБД;
• обеспечение целостности РБД.
Распределенная обработка данных реализуется с помощью технологии «клиент-сервер». Технология «клиент-сервер» — это технология информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов.
Эта технология предполагает, что каждый из компьютеров сети имеет свое назначение и выполняет свою определенную роль. Одни компьютеры в сети владеют и распоряжаются информационно-вычислительными ресурсами (процессоры, файловая система, почтовая служба, служба печати, база данных), другие имеют возможность обращаться к этим службам, пользуясь их услугами.
Рассматриваемая технология определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.
Сервер — это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис — это процесс обслуживания клиентов.
Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.
Сервисная функция в архитектуре «клиент-сервер» описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.
Клиенты — это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя — это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.
Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.
Один из основных принципов технологии «клиент-сервер» заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на три группы, имеющие различную природу:
| Первая группа | Это функции ввода и отображения данных |
| Вторая группа | Это прикладные операции обработки данных, характерные для решения задач данной предметной области (например, для банковской системы - открытие счета, перевод денег с одного счета на другой и т. д.) |
| Третья группа | Это операции хранения и управления информационновычислительными ресурсами (базами данных, файловыми системами и т. д.) |
В соответствии с этой классификацией в любом приложении выделяются следующие логические компоненты:
• компонент представления, реализующий функции первой группы;
• прикладной компонент, поддерживающий функции второй группы;
• компонент доступа к информационным ресурсам, поддерживающий функции третьей группы.
Выделяют четыре модели реализации технологии «клиент-сервер»:|
Модель файлового сервера
Модель доступа к удаленным данным
Модель сервера баз данных
Модель сервера приложений
Модель файлового сервера представляет наиболее простой случай распределенной обработки данных. Один из компьютеров в сети считается файловым сервером и предоставляет другим компьютерам услуги по обработке файлов. Файловый сервер играет роль компонента доступа к информационным ресурсам (т. е. к файлам). На других ПК в сети функционирует приложения, в которых совмещены компонент представления и прикладной компонент. Использование файловых серверов предполагает, что вся обработка данных выполняется на рабочей станции, а сервер лишь выполняет функции накопителя данных и средств доступа .
| Запросы | ||
| Компонент представления | Прикладной компонент | Компонент доступа к ресурсам |
| Файлы | ||
| Клиент | Сервер | |
К недостаткам технологии данной модели относят низкий сетевой трафик (передача множества файлов, необходимых приложению), небольшое количество операций манипуляции с данными (файлами), отсутствие адекватных средств безопасности доступа к данным (защита только на уровне файловой системы) и т. д.
Модель доступа к удаленным данным существенно отличается от модели файлового сервера методом доступа к информационным ресурсам. В этой модели компонент представления и прикладной компонент также совмещены и выполняются на компьютереклиенте. Доступ к информационным ресурсам обеспечивается операторами специального языка (SQL, если речь идет о базах данных) или вызовами функций специальной библиотеки. Запросы к информационным ресурсам направляются по сети серверу базы данных, который обрабатывает и выполняет их, возвращая клиенту не файлы, а необходимые для обработки блоки данных, которые удовлетворяют запросу клиента .
| Запросы | ||
| Компонент представления | Прикладной компонент | Компонент доступа к ресурсам |
| Данные | ||
| Клиент | Сервер | |
Основное достоинство модели доступа к удаленным данным заключается в унификации интерфейса «клиент-сервер» в виде языка SQL и широком выборе средств разработки приложений. К недостаткам можно отнести существенную загрузку сети при взаимодействии клиента и сервера посредством SQL-запросов и невозможность администрирования приложений, т.к. в одной программе совмещаются различные по своей природе функции (представления данных и прикладного компонента).
Модель сервера баз данных основана на механизме хранимых процедур. Процедуры хранятся в словаре баз данных, разделяются между несколькими клиентами и выполняются на том же компьютере, где функционирует SQL-сервер. В этой модели компонент представления выполняется на компьютере-клиенте, в то время как прикладной компонент оформлен как набор хранимых процедур и функционирует на компьютере-сервере базы данных. Там же выполняется компонент доступа к данным, т. е. ядро СУБД .
| Компонент представления | Вызов прикладного компонента Получение результатов обработки данных | Прикладной компонент | Компонент доступа к ресурсам |
| Клиент | Сервер | ||
Достоинства модели сервера баз данных:
• возможность централизованного администрирования прикладных функций;
• снижение трафика (вместо SQL-запросов по сети направляются вызовы хранимых процедур);
• экономия ресурсов компьютера за счет использования единожды созданного плана выполнения процедуры.
Основной недостаток модели сервера баз данных является ограниченность средств написания хранимых процедур, представляющих собой разнообразные процедурные расширения SQL. Сфера их использования ограничена конкретной СУБД из-за отсутствия возможности отладки и тестирования разнообразных хранимых процедур.
Модель сервера приложений позволяет помещать прикладные программы на отдельные серверы приложений. Программа, выполняемая на компьютере-клиенте, решает задачу ввода и отображения данных, т. е. реализует операции первой группы. Прикладной компонент реализован как группа процессов, выполняющих прикладные функции, и называется сервером приложения. Доступ к информационным ресурсам, необходимым для решения прикладных задач, обеспечивается так же, как в модели доступа к удаленным данным, т. е. прикладные программы обращаются к серверу базы данных с помощью SQLзапросов.
| Вызов при- кладного компонента | Запрос | |
| Компонен т представл ения | Прикладной компонент | Компонент доступа к ресурсам |
| Данные | ||
| Сервер | ||
| Клиент | Сервер | |
| Получение ре- |
зультатов