Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


“ехнологии распределенной обработки данных




–аспределенна€ обработка данных позвол€ет разместить базу данных (или несколько баз) в различных узлах компьютерной сети. “аким образом, каждый компонент базы данных располагаетс€ по месту наличи€ техники и ее обработки. Ќапример, при организации сети филиалов какой-либо организационной структуры удобно обрабатывать данные в месте расположени€ филиала. –аспределение данных осуществл€етс€ по разным компьютерам в услови€х реализации вертикальных и горизонтальных св€зей дл€ организаций со сложной структурой.

–аспределенна€ обработка данных (distributed data processing) - обработка данных, проводима€ в распределенной системе, при которой каждый из технологических или функциональных узлов системы может независимо обрабатывать локальные данные и принимать соответствующие решени€. ѕри выполнении отдельных процессов узлы распределенной системы могут обмениватьс€ информацией через каналы св€зи с целью обработки данных или получени€ результатов анализа, представл€ющего дл€ них взаимный интерес.

–аспределенна€ обработка данных (–ќƒ) характерна дл€ сетей ѕѕЁ¬ћ и создаваемых на их основе ј–ћ –ќƒ и позвол€ет решать сложные задачи с использованием схемы распараллеливани€ вычислительного процесса. –ќƒ характеризуетс€ децентрализацией обработки информации с помощью рассредоточенных микро - Ё¬ћ, которые соединены лини€ми св€зи и имеют программно-информационную совместимость. –ќƒ позвол€ет строить системы, в которых гибко сочетаютс€ достоинства централизации и децентрализации. ѕри разделении вычислительного потенциала системы между несколькими подразделени€ми предпри€ти€ предоставл€етс€ возможность локального решени€ отдельных задач. “ак, 80 % задач бухгалтерского учета на предпри€тии решаютс€ каждым звеном самосто€тельно. «атраты, св€занные с передачей данных, обычно незначительны.

ѕреимущества распределенной обработки данных выражаютс€ в:

Ј увеличении числа удаленных взаимодействующих пользователей, выполн€ющих функции сбора, обработки, хранени€, передачи информации;

Ј сн€тии пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределени€ обра≠ботки и хранени€ локальных баз данных на разных Ё¬ћ;

Ј обеспечении доступа информационному работнику к вычислительным ресурсам сети Ё¬ћ;

Ј обеспечении обмена данными между удаленными пользовател€ми.

‘ормализаци€ концептуальной схемы данных повлекла за собой возможность классификации моделей представлени€ данных на иерархические, сетевые и рел€цион≠ные. Ёто отразилось в пон€тии архитектуры систем управлени€ базами данных (—”Ѕƒ) и технологии обработки. ƒл€ обработки данных, размещенных на удаленных компьюте≠рах, разработаны сетевые —”Ѕƒ, а сама база данных называетс€ распределенной.

–аспределенна€ обработка и распределенна€ база данных не €вл€ютс€ синони≠мами. ≈сли при распределенной обработке производитс€ работа с базой, то подразумева≠етс€, что представление данных, содержательна€ обработка данных базы выполн€ютс€ на компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состо€нии - на файл-сервере.

–аспределенна€ база данных может размещатьс€ на нескольких серверах и дл€ доступа к удаленным данным надо использовать сетевую —”Ѕƒ. ≈сли сетева€ —”Ѕƒ не использует≠с€, то реализуетс€ распределенна€ обработка данных.

ѕри распределенной обработке клиент может послать запрос к собственной ло≠кальной базе или удаленной. ”даленный запрос - это единичный запрос к одному сер≠веру. Ќесколько удаленных запросов к одному серверу объедин€ютс€ в удаленную тран≠закцию. ≈сли отдельные запросы транзакции обрабатываютс€ различными серверами, то транзакци€ называетс€ распределенной. ѕри этом запрос транзакции обрабатываетс€ одним сервером. ≈сли запрос транзакции обрабатываетс€ несколькими серверами, он на≠зываетс€ распределенным.

“олько обработка распределенного запроса поддерживает концепцию распреде≠ленной базы данных.

—уществуют разные технологии распределенной обработки данных.

÷ентрализованна€ архитектура. ѕри использовании этой технологии база данных, —”Ѕƒ и прикладна€ программа (приложение) располагаютс€ на одном компьютере (мэйнфрейме или персональном компьютере) (–ис.16). ƒл€ такого способа организации не требуетс€ поддержки сети и все сводитс€ к автономной работе. –абота построена следующим образом:

Ј Ѕаза данных в виде набора файлов находитс€ на жестком диске компьютера.

Ј Ќа том же компьютере установлены —”Ѕƒ и приложение дл€ работы с Ѕƒ.

Ј ѕользователь запускает приложение. »спользу€ предоставл€емый приложением пользовательский интерфейс, он инициирует обращение к Ѕƒ на выборку/обновление информации.

Ј ¬се обращени€ к Ѕƒ идут через —”Ѕƒ, котора€ инкапсулирует внутри себ€ все сведени€ о физической структуре Ѕƒ.

Ј —”Ѕƒ инициирует обращени€ к данным, обеспечива€ выполнение запросов пользовател€ (осуществл€€ необходимые операции над данными).

Ј –езультат —”Ѕƒ возвращает в приложение.

Ј ѕриложение, использу€ пользовательский интерфейс, отображает результат выполнени€ запросов.

–ис.16. ÷ентрализованна€ архитектура

ѕодобна€ архитектура использовалась в первых верси€х —”Ѕƒ: DB2; Oracle; Ingres.

ћногопользовательска€ технологи€ работы обеспечивалась либо режимом мультипрограммировани€, либо режимом разделени€ времени. “ака€ технологи€ была распространена в период господства больших. ќсновным недостатком этой модели €вл€етс€ резкое снижение производительности при увеличении числа пользователей.

јрхитектура Ђфайл-серверї. Ёта архитектура баз данных с сетевым доступом предполагает назначение одного из компьютеров сети в качестве выделенного сервера, на котором будут хранитьс€ файлы базы данных. ¬ соответствии с запросами пользователей файлы с файл-сервера передаютс€ на рабочие станции пользователей, где и осуществл€етс€ основна€ часть обработки данных. ÷ентральный сервер выполн€ет в основном только роль хранилища файлов, не участву€ в обработке самих данных (–ис.17).

–абота построена следующим образом:

Ј Ѕаза данных в виде набора файлов находитс€ на жестком диске специально выделенного компьютера (файлового сервера).

Ј —уществует локальна€ сеть, состо€ща€ из клиентских компьютеров, на каждом из которых установлены —”Ѕƒ и приложение дл€ работы с Ѕƒ.

Ј Ќа каждом из клиентских компьютеров пользователи имеют возможность запустить приложение. »спользу€ предоставл€емый приложением пользовательский интерфейс, он инициирует обращение к Ѕƒ на выборку/обновление информации.

Ј ¬се обращени€ к Ѕƒ идут через —”Ѕƒ, котора€ инкапсулирует внутри себ€ все сведени€ о физической структуре Ѕƒ, расположенной на файловом сервере.

Ј —”Ѕƒ инициирует обращени€ к данным, наход€щимс€ на файловом сервере, в результате которых часть файлов Ѕƒ копируетс€ на клиентский компьютер и обрабатываетс€, что обеспечивает выполнение запросов пользовател€ (осуществл€ютс€ необходимые операции над данными).

Ј ѕри необходимости (в случае изменени€ данных) данные отправл€ютс€ назад на файловый сервер с целью обновлени€ Ѕƒ.

Ј –езультат —”Ѕƒ возвращает в приложение.

Ј ѕриложение, использу€ пользовательский интерфейс, отображает результат выполнени€ запросов.

–ис.17. јрхитектура Ђфайл-серверї

¬ рамках архитектуры " файл-сервер " были выполнены первые версии попул€рных так называемых настольных —”Ѕƒ, таких, как dBase и Microsoft Access.

ќтметим основные недостатки данной архитектуры:

Ј ѕри одновременном обращении множества пользователей к одним и тем же данным производительность работы резко падает, т.к. необходимо дождатьс€ пока пользователь, работающий с данными, завершит свою работу. ¬ противном случае возможно затирание исправлений, сделанных одними пользовател€ми, изменени€ми других пользователей.

Ј ¬с€ т€жесть вычислительной нагрузки при доступе к Ѕƒ ложитс€ на приложение клиента, так как при выдаче запроса на выборку информации из таблицы вс€ таблица Ѕƒ копируетс€ на клиентскую машину и выборка осуществл€етс€ на клиенте. “аким образом, неоптимально расходуютс€ ресурсы клиентского компьютера и сети. ¬ результате возрастает сетевой трафик и увеличиваютс€ требовани€ к аппаратным мощност€м пользовательского компьютера.

Ј  ак правило, используетс€ навигационный подход, ориентированный на работу с отдельными запис€ми.

Ј ¬ Ѕƒ на файл-сервере гораздо проще вносить изменени€ в отдельные таблицы, мину€ приложени€, непосредственно из инструментальных средств (например, из утилиты Database Desktop фирмы Borland дл€ файлов Paradox и dBase); подобна€ возможность облегчаетс€ тем обсто€тельством, что фактически у таких —”Ѕƒ база данных Ц пон€тие более логическое, чем физическое, поскольку под Ѕƒ понимаетс€ набор отдельных таблиц, сосуществующих в отдельном каталоге на диске. ¬се это позвол€ет говорить о низком уровне безопасности Ц как с точки зрени€ хищени€ и нанесени€ вреда, так и с точки зрени€ внесени€ ошибочных изменений.

Ј Ќедостаточно развитый аппарат транзакций служит потенциальным источником ошибок в плане нарушени€ смысловой и ссылочной целостности информации при одновременном внесении изменений в одну и ту же запись.

“ехнологи€ Ђклиент Ц серверї. »спользование технологии Ђклиент Ц серверї предполагает наличие некоторого количества компьютеров, объединенных в сеть, один из которых выполн€ет особые управл€ющие функции (€вл€етс€ сервером сети).

“ак, архитектура Ђклиент Ц серверї раздел€ет функции приложени€ пользовател€ (называемого клиентом) и сервера. ѕриложение-клиент формирует запрос к серверу, на котором расположена Ѕƒ, на структурном €зыке запросов SQL (Structured Query Language), €вл€ющемс€ промышленным стандартом в мире рел€ционных Ѕƒ. ”даленный сервер принимает запрос и переадресует его SQL-серверу Ѕƒ. SQL-сервер Ц специальна€ программа, управл€юща€ удаленной базой данных. SQL-сервер обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнение в базе данных, формирование результата выполнени€ запроса и выдачу его приложению-клиенту. ѕри этом ресурсы клиентского компьютера не участвуют в физическом выполнении запроса; клиентский компьютер лишь отсылает запрос к серверной Ѕƒ и получает результат, после чего интерпретирует его необходимым образом и представл€ет пользователю. “ак как клиентскому приложению посылаетс€ результат выполнени€ запроса, по сети перемещаютс€ только те данные, которые необходимы клиенту. ¬ итоге снижаетс€ нагрузка на сеть. ѕоскольку выполнение запроса происходит там же, где хран€тс€ данные (на сервере), нет необходимости в пересылке больших пакетов данных.  роме того, SQL-сервер, если это возможно, оптимизирует полученный запрос таким образом, чтобы он был выполнен в минимальное врем€ с наименьшими накладными расходами. јрхитектура системы представлена на –ис.18.

–ис.18. јрхитектура Ђклиент-серверї

¬се это повышает быстродействие системы и снижает врем€ ожидани€ результата запроса. ѕри выполнении запросов сервером существенно повышаетс€ степень безопасности данных, поскольку правила целостности данных определ€ютс€ в базе данных на сервере и €вл€ютс€ едиными дл€ всех приложений, использующих эту Ѕƒ. “аким образом, исключаетс€ возможность определени€ противоречивых правил поддержани€ целостности. ћощный аппарат транзакций, поддерживаемый SQL-серверами, позвол€ет исключить одновременное изменение одних и тех же данных различными пользовател€ми и предоставл€ет возможность откатов к первоначальным значени€м при внесении в Ѕƒ изменений, закончившихс€ аварийно.

»так, в результате работа построена следующим образом:

Ј Ѕаза данных в виде набора файлов находитс€ на жестком диске специально выделенного компьютера (сервера сети).

Ј —”Ѕƒ располагаетс€ также на сервере сети.

Ј —уществует локальна€ сеть, состо€ща€ из клиентских компьютеров, на каждом из которых установлено клиентское приложение дл€ работы с Ѕƒ.

Ј Ќа каждом из клиентских компьютеров пользователи имеют возможность запустить приложение. »спользу€ предоставл€емый приложением пользовательский интерфейс, он инициирует обращение к —”Ѕƒ, расположенной на сервере, на выборку/обновление информации. ƒл€ общени€ используетс€ специальный €зык запросов SQL, т.е. по сети от клиента к серверу передаетс€ лишь текст запроса.

Ј —”Ѕƒ инкапсулирует внутри себ€ все сведени€ о физической структуре Ѕƒ, расположенной на сервере.

Ј —”Ѕƒ инициирует обращени€ к данным, наход€щимс€ на сервере, в результате которых на сервере осуществл€етс€ вс€ обработка данных и лишь результат выполнени€ запроса копируетс€ на клиентский компьютер. “аким образом, —”Ѕƒ возвращает результат в приложение.

Ј ѕриложение, использу€ пользовательский интерфейс, отображает результат выполнени€ запросов.

¬ архитектуре Ђклиент Ц серверї работают так называемые Ђпромышленныеї —”Ѕƒ. ѕромышленными они называютс€ из-за того, что именно —”Ѕƒ этого класса могут обеспечить работу »— масштаба среднего и крупного предпри€ти€, организации, банка.   разр€ду промышленных —”Ѕƒ принадлежат MS SQL Server, Oracle, Gupta, Informix, Sybase, DB2, InterBase и р€д других.

 ак правило, SQL-сервер обслуживаетс€ отдельным сотрудником или группой сотрудников (администраторы SQL-сервера). ќни управл€ют физическими характеристиками баз данных, производ€т оптимизацию, настройку и переопределение различных компонентов Ѕƒ, создают новые Ѕƒ, измен€ют существующие и т.д., а также выдают привилегии (разрешени€ на доступ определенного уровн€ к конкретным Ѕƒ, SQL-серверу) различным пользовател€м.

–ассмотрим основные достоинства данной архитектуры по сравнению с архитектурой Ђфайл-серверї:

Ј —ущественно уменьшаетс€ сетевой трафик.

Ј ”меньшаетс€ сложность клиентских приложений (больша€ часть нагрузки ложитс€ на серверную часть), а, следовательно, снижаютс€ требовани€ к аппаратным мощност€м клиентских компьютеров.

Ј Ќаличие специального программного средства Ц SQL-сервера Ц приводит к тому, что существенна€ часть проектных и программистских задач становитс€ уже решенной.

Ј —ущественно повышаетс€ целостность и безопасность Ѕƒ.

  числу недостатков можно отнести более высокие финансовые затраты на аппаратное и программное обеспечение, а также то, что большое количество клиентских компьютеров, расположенных в разных местах, вызывает определенные трудности со своевременным обновлением клиентских приложений на всех компьютерах-клиентах. “ем не менее, архитектура Ђклиент Ц серверї хорошо зарекомендовала себ€ на практике, в насто€щий момент существует и функционирует большое количество Ѕƒ, построенных в соответствии с данной архитектурой.

“рехзвенна€ (многозвенна€) архитектура Ђклиент Ц серверї. “рехзвенна€ (в некоторых случа€х многозвенна€) архитектура (N-tier или multi-tier) представл€ет собой дальнейшее совершенствование технологии Ђклиент Ц серверї. –ассмотрев архитектуру Ђклиент Ц серверї, можно заключить, что она €вл€етс€ 2-звенной: первое звено Ц клиентское приложение, второе звено Ц сервер Ѕƒ + сама Ѕƒ. ¬ трехзвенной архитектуре вс€ бизнес-логика (делова€ логика), ранее входивша€ в клиентские приложени€, выдел€етс€ в отдельное звено, называемое сервером приложений. ѕри этом клиентским приложени€м остаетс€ лишь пользовательский интерфейс. “ак, в качестве клиентского приложени€ в большинстве современных систем выступает Web-браузер.

„то улучшаетс€ при использовании трехзвенной архитектуры? “еперь при изменении бизнес-логики больше нет необходимости измен€ть клиентские приложени€ и обновл€ть их у всех пользователей.  роме того, максимально снижаютс€ требовани€ к аппаратуре пользователей.

»так, в результате работа организована следующим образом:

Ј Ѕаза данных в виде набора файлов находитс€ на жестком диске специально выделенного компьютера (сервера сети).

Ј —”Ѕƒ располагаетс€ также на сервере сети.

Ј —уществует специально выделенный сервер приложений, на котором располагаетс€ программное обеспечение (ѕќ) делового анализа (бизнес-логика).

Ј —уществует множество клиентских компьютеров, на каждом из которых установлен так называемый "тонкий клиент" Ц клиентское приложение, реализующее интерфейс пользовател€.

Ј Ќа каждом из клиентских компьютеров пользователи имеют возможность запустить приложение Ц тонкий клиент. »спользу€ предоставл€емый приложением пользовательский интерфейс, он инициирует обращение к ѕќ делового анализа, расположенному на сервере приложений.

Ј —ервер приложений анализирует требовани€ пользовател€ и формирует запросы к Ѕƒ. ƒл€ общени€ используетс€ специальный €зык запросов SQL, т.е. по сети от сервера приложений к серверу Ѕƒ передаетс€ лишь текст запроса.

Ј —”Ѕƒ инкапсулирует внутри себ€ все сведени€ о физической структуре Ѕƒ, расположенной на сервере.

Ј —”Ѕƒ инициирует обращени€ к данным, наход€щимс€ на сервере, в результате которых результат выполнени€ запроса копируетс€ на сервер приложений.

Ј —ервер приложений возвращает результат в клиентское приложение (пользователю).

Ј ѕриложение, использу€ пользовательский интерфейс, отображает результат выполнени€ запросов.

ѕлатформу сервера баз данных определ€ют операционна€ система компьютера клиента и сетева€ операционна€ система. ѕод платформой понимают тип процессора, операционной системы, добавочного оборудовани€ и поддерживающих его программ≠ных средств, на которых можно установить новое приложение. —етевые операционные системы серверов баз данных - Unix, Windows 2003 и выше, Linux, FreeBSD и др. ¬ насто€щее врем€ наибо≠лее попул€рными серверами баз данных €вл€ютс€ Microsoft SQL-server, SQLbase-server, Oracle-server и др.

—овмещение гипертекстовой технологии с технологией баз данных позволи≠ло создать распределенные гипертекстовые базы данных. –азрабатываютс€ гипер≠текстовые модели внутренней структуры базы данных и размещени€ баз данных на серверах. √ипертекстовые базы данных содержат гипертекстовые документы и обес≠печивают самый быстрый доступ к удаленным данным. √ипертекстовые документы могут быть текстовыми, цифровыми, графическими, аудио- и видеофайлами. “ем самым создаютс€ распределенные мультимедийные базы.

√ипертекстовые базы данных созданы по многим предметным област€м. ѕракти≠чески ко всем обеспечиваетс€ доступ через интернет. ѕримерами гипертекстовых баз данных €вл€ютс€ правовые системы: √арант, ёсис,  онсультантѕлюс и др.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-24; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 3970 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„еловек, которым вам суждено стать Ц это только тот человек, которым вы сами решите стать. © –альф ”олдо Ёмерсон
==> читать все изречени€...

1178 - | 1123 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.036 с.