Файл: Архитектура информационной системы.pdf

Рисунок 4 Архитектура «Тонкий клиент»

Передача запроса от клиента на сервер, обработка запроса сервером и передача результата клиенту. При этом архитектуры имеют следующие недостатки:

• усложняется реализация, так как языки типа SQL не приспособлены для разработки подобного ПО и нет хороших средств отладки;
• производительность программ, написанных на языках типа SQL, значительно ниже, чем созданных на других языках, что имеет важное значение для сложных систем;
• программы, написанные на СУБД-языках, обычно работают недостаточно надежно; ошибка в них может привести к выходу из строя всего сервера баз данных;
• получившиеся таким образом программы полностью непереносимы на другие системы и платформы.
• архитектура «Тонкий сервер» аналогична архитектуре «Толстый клиент» (Рисунок 5)^[23].

Обработка запроса происходит на стороне клиента, то есть происходит передача клиенту всех необработанных данных с сервера. При этом архитектуры имеют следующие недостатки:

• усложняется обновление ПО, поскольку его замену нужно производить одновременно по всей системе;
• усложняется распределение полномочий, так как разграничение доступа происходит не по действиям, а по таблицам;
• перегружается сеть вследствие передачи по ней необработанных данных;
• слабая защита данных, поскольку сложно правильно распределить полномочия^[24].

Рисунок 5 Архитектура «Толстый клиент»

Трехуровневая архитектура «клиент-сервер»

С середины 90-х годов прошлого века признание специалистов получила трехзвенная архитектура «Клиент – сервер», которая разделила информационную систему по функциональным возможностям на три отдельных компонента: логика представления, бизнес-логика и логика доступа к данным. В отличие от двухзвенной архитектуры в трехзвенной появляется дополнительное звено – сервер приложений, который предназначен для осуществления бизнес-логики, при этом полностью разгружается клиент, который направляет запросы промежуточному программному обеспечению, и максимально используются все возможности серверов^[25].

В технологии трехуровневой архитектуры, как правило, клиент не перегружается функциями обработки информации, а только реализует свою основную функцию – является системой представления данных, поступающих с сервера приложений. Подобный интерфейс может быть реализован при помощи стандартных методов и средств Web-технологии, таких как браузер, CGI и Java. Такой подход позволяет уменьшить объем данных, которые передаются от сервера к клиенту и обратно, а это, в свою очередь, предоставляет возможность подключения клиентских компьютеров даже по медленным линиям (например, по телефонным каналам). Помимо всего прочего, клиентская часть может быть так просто организована, что в большинстве случаев возможна ее организация при помощи самого простого браузера. Это также предоставляет возможность быстрого и безболезненного внесения всех необходимых изменений в клиентскую часть, если это станет необходимо.

Сервер приложений – это программное обеспечение, которое является промежуточным слоем между клиентом и сервером (Рисунок 6)^[26].

Рисунок 6 Сервер приложений

Существует несколько категорий продуктов промежуточного слоя:

• Message orientated – яркие представители MQseries и JMS;
• Object Broker – яркие представители CORBA и DCOM;
• Component based – яркие представители.NET и EJB.

Использование сервера приложений дает больше возможностей, например, уменьшается нагрузка на клиентские компьютеры, потому что сервер приложений распределяет нагрузку и обеспечивает защиту от сбоев. Так как бизнес-логика хранится на сервере приложений, то при каких-либо изменениях в отчетности или расчетах клиентские программы никоим образом не затрагиваются^[27].

Существует несколько серверов приложений от таких знаменитых компаний как Sun Microsystem, Borland, IBM, Oracle и каждый из них отличается набором предоставляемых сервисов (производительность в данном случае учитывать не будем). Эти сервисы облегчают программирование и развертывание приложений масштаба предприятия. Обычно сервер приложений предоставляет следующие сервисы:

• WEB Server – чаще всего включают в поставку самый популярный и мощный Apache;
• WEB Container – позволяет выполнять JSP и сервлеты. Для Apache таким сервисом является Tomcat;
• CORBA Agent – может предоставлять распределенную директорию для хранения CORBA объектов;
• Messaging Service – брокер сообщений;
• Transaction Service – уже из названия понятно, что это сервис транзакций;
• JDBC – драйвера для подключения к базам данных, ведь именно серверу приложений придется общаться с базами данных и ему нужно уметь подключаться к используемой в вашей компании базе;
• Java Mail – данный сервис может предоставлять сервис к SMTP;
• JMS (Java Messaging Service) – обработка синхронных и асинхронных сообщений;
• RMI (Remote Method Invocation) - вызов удаленных процедур^[28].

Многоуровневые клиент-серверные системы достаточно легко можно перевести на Web-технологию - для этого достаточно заменить клиентскую часть универсальным или специализированным браузером, а сервер приложений дополнить Web-сервером и небольшими программами вызова процедур сервера. Для разработки этих программ можно использовать как Common Gateway Interface (CGI), так и более современную технологию Java.

В трехуровневой системе в качестве каналов связи между сервером приложений и СУБД можно использовать более скоростные линии, которые потребуют минимальных затрат, так как сервера обычно находятся в одном помещении (серверной) и не будет перегружать сеть из-за передачи большого количества информации.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что двухуровневая архитектура сильно уступает многоуровневой архитектуре, поэтому в настоящее время используется только многоуровневая архитектура «Клиент – сервер», в которой различают три модификации - RDA, DBS и AS^[29].

2.3 Программное обеспечение технологии «клиент-сервер»

Типичная архитектура «клиент-сервер» требует того, чтобы компьютеры-серверы были мощнее и производительнее компьютеров-клиентов. Это связано с большой нагрузкой на серверы, и с тем, что на них лежит обязанность решения более серьезных задач, например, администрирования, выполнения большого количества одновременных запросов, обеспечения защиты данных и т.п.

Для эффективного применения технологии «клиент-сервер» требуется использование соответствующего программного обеспечения, которое, в свою очередь, должно включать в себя серверную и клиентскую части.

Программное обеспечение, которое устанавливается на сервере с целью управления базой данных, при реагировании на запросы клиентов, осуществляет поиск данных. Будучи частью архитектуры «клиент-сервер», соответствующее программное обеспечение возвращает результаты поиска по запросу.

Обработка информации на сервере представляет собой совокупность таких операций, как сортировка, извлечение и отправка пользователю необходимой информации.

В первую очередь программное обеспечение сервера обеспечивает такие действия над информацией, как обновление, удаление, добавление, защита и так далее^[30].

Кроме того, на сервере размещаются и хранятся процедуры, которые подлежат использованию посредством любого клиента. Процедуры, хранимые на сервере, обеспечивают содействие в обработке информации, посредством уменьшения длины кода и применяемого пространства на клиентском аппаратном обеспечении. Так, любая одна хранимая процедура может подлежать вызову со стороны множества клиентов. При этом есть очень удобная особенность – каждый раз включать код процедуры в программу нет необходимости.

Помимо некоторой обработки информации, хранимые процедуры также могут уменьшать сетевой трафик, что объясняется тем фактом, что единственное обращение клиента приводит к выполнению серии команд хранимой процедуры, каждая из которых потребовала бы отдельного запроса, и могут проводить контроль безопасности, чтобы предотвратить несанкционированный запуск пользователями некоторых процедур.

Инструментальные средства, приложения и утилиты для интерфейсной части дополняют возможности модели «Клиент-сервер». К ним относятся средства запросов, которые упрощают доступ к данным сервера, используя предопределенные запросы и встроенные возможности для построения отчетов, пользовательские приложения, которые могут работать в качестве интерфейсной части, предоставляя доступ к серверу базы данных. Другие приложения (такие, как Microsoft Access) имеют свой собственный SQL, который обеспечивает доступ к системам управления базами данных от разных производителей. Для реализации систем «Клиент-сервер» необходимы специально разработанные интерфейсные части. Средства разработки программ (например, Microsoft Visual Basic) значительно облегчают программистам и администраторам информационных систем создание приложений, которые отвечают за доступ к серверам базы данных^[31].

Выбор подходящего программного обеспечения зависит от выбора операционной системы и задач, которые необходимо выполнить. Например, в случае, когда применяется операционная система Windows, то на компьютере – клиенте в подавляющем большинстве случаев будет применяться пакет продуктов Microsoft Office, наделенный большим количеством разнообразных прикладных продуктов.

В связи с успехом распространения пакета Microsoft Office корпорация Microsoft решила собрать комплекс программ для сервера –пакет MS BackOffice. В состав названного пакета входят Windows Server – сетевая операционная система, System Management Server – система администрирования сети, SQL Server – сервер управления базами данных, SNA Server – сервер для соединения с хост-компьютерами, Exchange Server – сервер системы электронной почты и Internet Information Server – сервер для работы с Internet.

Windows Server 2000/2003/2008 способна обеспечить совместное использование файлов, печатающих устройств, предоставить услуги по соединению с рабочими станциями (клиентскими компьютерами) и другой сервис.

В качестве сетевой операционной системы используют Windows 2000/2003/2008 Server, которую можно использоваться и на рабочей станции для реализации дополнительных возможностей.

Windows Server 2000/2003/2008 обеспечивает совместное использование не только множества процессов, но и ресурсов многими пользователями. Возможность соединения с удаленными сетями реализуется через сервис удаленного доступа – RAS (Remote Access Service), а также через средства связи с сетями других фирм (Novell, Digital Pathworks и Apple)^[32].

System Management Server (SMS) позволяет сетевому администратору централизованно управлять всей сетью. При этом обеспечивается возможность администрирования каждого компьютера, подключенного к сети, включая установленное на нем программное обеспечение. SMS предоставляет различные виды сервиса, например управление сетевыми приложениями и инвентаризацией программного и аппаратного обеспечения. SMS включает в себя автоматизацию установки и распространения программного обеспечения, включая его обновление, удаленное устранение неисправностей и предоставление полного контроля администратору за устройствами ввода и экранами всех компьютеров в сети.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы была достигнута поставленная цель, а именно – изучена технология «клиент-сервер».

Для достижения данной цели были выполнены следующие задачи:

1. охарактеризована архитектура информационной системы;
2. рассмотрена архитектура «файл-сервер»;
3. кратко охарактеризована архитектура «клиент-сервер»;
4. изучена классическая двухуровневая архитектура «клиент-сервер»;
5. проанализирована трехуровневая архитектура «клиент-сервер»;
6. произведен анализ программного обеспечения технологии «клиент-сервер».

Кроме того, при работе над исследованием было обнаружено, что, действительно, в настоящее время каждый пользователь компьютера или сети Интернет вступает во взаимодействие с технологией «клиент-сервер». Просматривая веб-страницы, работая в офисной программе или редактируя фотографии.

На настоящий момент данную тему нельзя назвать полностью изученной и изжившей себя. Это легко подтверждается непрерывным процессом совершенствования информационных и аппаратных технологий, огромным количеством открытий новых средств и методов обработки информации и работы с компьютером.

Помимо всего прочего, при выполнении работы были значительно расширены теоретические знания по проблеме, что может оказаться полезным, как в повседневной жизни, так и при дальнейшем изучении дисциплины и дисциплин, смежных с ней.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Брюхов Д., Задорожный В., Калиниченко Л. и др. Интероперабельные информационные системы: архитектуры и технологии. - СУБД, 4, 1995.
2. Вескес Л.Дж. Access и SQL Server. Руководство разработчика /Дж.Л. Вескес - Москва: Лори, 1997.
3. Волков В.Б. Понятный самоучитель работы в Windows XP, СПб, Питер, 2004
4. Вудворд Дж. «Технология совместной работы», электронная версия
5. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных /К.Дж. Дейт - Москва: ДМК, 2000.
6. Дрога А. А., Жукова П. Н., Копонев Д. Н., Лукьянов Д. Б., Прокопенко А. Н. Информатика и математика. - Минск, 2008.
7. Калиниченко Л.. Стандарт систем управления объектными базами данных ODMG 93: краткий обзор и оценка состояния. - СУБД, 1, 1996.
8. Конноли Т. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение /Т. Конноли, К. Бегг. - Москва: Вильяме, 2003.
9. Кузнецов С. Д. Основы баз данных. - 1-е изд. - М.: «Интернет- университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру», 2005.
10. Мельников В. Защита информации в компьютерных системах. - М.: Финансы и статистика, Электронинформ, 1997
11. Морозевич А.Н., Зеневич А.М. Информатика. Минск, 2008.
12. Скотт В. Эмблер, Прамодкумар Дж. Садаладж. Рефакторинг баз данных: эволюционное проектирование - М.: «Вильямс», 2007
13. Тейлор А.Дж. SQL для «чайников» /А.Дж. Тейлор.- Москва: Вильяме, 2005.
14. Титоренко Г.А. Информационные технологии управления. М., Юнити: 2002.
15. Хомоненко А.Д. Базы данных /А.Д. Хомоненко, В.М. Цыганков - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2004.