Файл: Модель клиент-сервер.pdf

Введение

Задача поддержки создания информационных систем является в настоящее время актуальной. Исследования в этой области ведутся по двум направлениям: создания CASE средств по автоматизированной генерации кода и конфигурирование информационных систем на основе модульного принципа, как это происходит в системах SAP и 1С, где конфигурирование осуществляется на уровне программных модулей и подсистем. Данные подходы требуют больших трудозатрат, связанных, в том числе, с необходимостью привлечения высококвалифицированных специалистов.

Предлагается подход реализовать поход, основанный на конфигурировании информационных систем. В отличие от приведенных решений, где структура информационной системы в процессе эксплуатации неизменна, предлагаемый подход позволяет конфигурировать ИС, при этом что созданием ИС должен заниматься сам пользователь.

Цель курсовой работы –

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- описать принцип технологии и модель клиент-сервер;

- рассмотреть архитектуру модели клиент-сервер;

- дать характеристику объекта исследования;

- дать оценку эффективности реализации модели клиент-сервер;

- разработать меры по оптимизации модели клиент-сервер;

- дать оценку эффективности предложенных рекомендаций.

Объект исследования – модель «клиент-сервер».

Предмет исследования – коммуникационные взаимодействия в рамках модели «клиент-сервер».

Научную базу работы составили труды таких ученых, как Басовский Л.Е., Бережецкая А.С.., Грекул В.И., Голубкова Е.П., Томпсона А.А., Мазур И.И., и других

Методологической основой курсовой работы является совокупность общенаучных методов, таких как институциональный, правовой, метод сравнительного анализа, статистический и др.

Эмпирическая база курсовой работы включает официальные нормативно-правовые акты конституции, законы, материалы интернет ресурсов, статистические материалы.

Теоретическая и практическая значимость курсовой работы. Положения и рекомендации, обоснованные в работе, целесообразно использовать при анализе предприятий, стремящихся к оптимизации модели клиент-сервер.

Материалы курсовой работы могут быть использованы в рамках подразделений, управляющих процедурами контроля, также возможно применение результатов работы в рамках компаний аналогичных по величине и структуре.

Глава 1. Теоретические основы архитектуры информационной системы

1.1. Принцип технологии и модель клиент-сервер

Миллионы людей каждый день выходят в сеть Интернет, чтобы почитать новости, пообщаться с друзьями, получить полезную информацию, совершить покупку или оплатить счет. Но большая часть рядовых пользователей даже не догадывается о том, как и с помощью чего они всё это делают, да на самом деле большинству людей это и не нужно, главное, чтобы они получали услугу вовремя и качественно.

Данная концепция получила название «клиент-сервер». Как понятно из названия, в данной концепции участвуют две стороны: клиент и сервер. Здесь всё как в жизни: клиент – это заказчик той или иной услуги, а сервер – поставщик услуг. Клиент и сервер физически представляют собой программы, например, типичным клиентом является браузер. В качестве сервера можно привести следующие примеры: все HTTP сервера (в частности Apache), MySQL сервер, локальный веб-сервер AMPPS или готовая сборка Denwer (последних два примера – это не проста сервера, а целый набор серверов).

Клиент и сервер взаимодействую друг с другом в сети Интернет или в любой другой компьютерной сети при помощи различных сетевых протоколов, например, IP протокол, HTTP протокол, FTP и другие. Протоколов на самом деле очень много и каждый протокол позволяет оказывать ту или иную услугу.

Например, при помощи HTTP протокола браузер отправляет специальное HTTP сообщение, в котором указано какую информацию и в каком виде он хочет получить от сервера, сервер, получив такое сообщение, отсылает браузеру в ответ похожее по структуре сообщение (или несколько сообщений), в котором содержится нужная информация, обычно это HTML документ.

Сообщения, которые посылают клиенты получили названия HTTP запросы. Запросы имеют специальные методы, которые говорят серверу о том, как обрабатывать сообщение. А сообщения, которые посылает сервер получили название HTTP ответы, они содержат помимо полезной информации еще и специальные коды состояния, которые позволяют браузеру узнать то, как сервер понял его запрос.

Сейчас мы схематично описали, как взаимодействуют клиент и сервер на седьмом уровне модели OSI, но, на самом деле это взаимодействие происходит на всех семи уровнях. Когда клиент отправляет запрос, сообщение упаковывается, можно представить, что сообщение заворачивается в семь оберток (хотя их может быть намного больше или же меньше), а когда сообщение получает сервер, он начинает эти обертки разворачивать.

Также стоит заметить, что в основе взаимодействия клиент-сервер лежит принцип того, что такое взаимодействие начинает клиент, сервер лишь отвечает клиенту и сообщает о том может ли он предоставить услугу клиенту и если может, то на каких условиях. Клиентское программное обеспечение и серверное программное обеспечение обычно установлено на разных машинах, но также они могут работать и на одном компьютере.

Информационные системы являются отражением предметной области и должны соответствовать всем меняющейся ситуации на объекте. С точки зрения системного анализа, информационная система является системой, имеющей сложную структуру. Необходимость учета изменений в предметной области требует изменения и структуры информационной системы или отдельных ее составляющих.

Процесс изменения в системы реализуется с помощью управления ее структурой. Управление структурой ИС реализуется во время ее разработки, механизмом управления в этом варианте является используемый жизненный цикл, методологии и модели. ИС и ее структура является неизменной, формируется на этапе проектирования и «овеществляется» на этапе реализации.

Изменение структуры ИС возможно только через возврат на ранние этапы. Для уменьшения возвратов используется управление структурой во время функционирования – конфигурирование ИС. Под конфигурированием информационной системы понимается процесс приведения «компонента» или «системы» в соответствие с различными требованиями, без изменения основного кода.

Для реализации конфигурирования необходимо в структуре информационной системы и/или ее отдельных элементов, реализующих функции управления функционированием. Существуют различные варианты такого управления: Конфигурирование (настройка) отдельных компонентов. Реализуется реализацией в компонентах так называемых точек изменчивости, которые определяются одним или несколькими изменяемыми параметрами, которые определяют особенности функционирования компонента. Точки изменчивости (points of variability) – части компонентов, на которых реализованы решения, вероятность внесения последующих изменений в которые высока, и которые должны легко изолироваться.

Механизм изменения поведения, в таком случае, закладывается непосредственно при реализации компонента и состоит из одного нескольких алгоритмов, выбор одного из которых осуществляется на основе значения параметра(ов) конфигурации.

Управление в системах данного типа реализуется как процесс конфигурирования через задание параметров в заранее определенных точках изменчивости с помощью специальных конфигурационных инструментов (например, файл конфигурации системы).

1.2. Архитектура модели клиент-сервер

Информационная система с родовой архитектурой характеризуется постоянной топологией (каркасом) и интерфейсами, через которые возможно присоединение к каркасу различных компонентов. Такая структура позволяет проводить конфигурирование системы путем замены отдельных компонентов, не затрагивая структуры ИС в целом.

Для реализации необходимы механизмы связывания, которые обеспечивают взаимодействие компонентов в системе. Механизм конфигурирования осуществляет управление путем «замены» компонентов в неизменном каркасе. Третий тип конфигурирования реализуется на основе архитектуры с высокой степенью гибкости.

В такой архитектуре могут производиться структурные изменения. Управление затрагивает структуру информационной системы, что позволяет адаптироваться к изменениям в более широком диапазоне. Для реализации возможности структурной конфигурируемости в сам каркас должен быть представлен компонентами с возможностью изменения связей между ними.

При реализации возможности конфигурирования в информационной системе необходимо определить компоненты ИС, в которые необходимо внести точки изменчивости.

Конфигурирование интерфейса – часто реализуемая задача, особенно в Интернет-системах, где конфигурируется не только оформление отдельных компонентов (конфигурирование первого типа), но изменяется верстка страниц, производится замена графических элементов и т.д., что соответствует управлению второго типа.

Конфигурирование структуры данных – проблема, возникающая в системах с нестационарной предметной областью, когда требуется внести изменения в виде новых сущностей или атрибутов. Тогда объектом конфигурирования является структура БД и компоненты логики работы с данными, что соответствует второму и третьему типу конфигурирования.

Существуют подходы, которые позволяют проводить конфигурирование структуры данных без изменения логики работы с данными. Управление структурой бизнес-процессов предполагает внесение точек вариативности в компоненты бизнес-процессов (конфигурирование первого типа), конфигурирование существующего бизнес-процесса путем отключения отдельных его шагов при неизменной структуре (второй тип) или же задание новых бизнес-процессов (третий тип конфигурирования) пользователей при изменении предметной области.

Конфигурирование второго и третьего типа не может производиться только в одном из слоев информационной системы, а требуют, изменений в связанных уровнях. Например, изменения, вносимые в структуру данных, требуют изменения интерфейса пользователя, а также компонентов бизнес-логики для их обработки. Конфигурирование третьего типа дает наибольшие возможности по изменению информационной системы во время эксплуатации, однако требует введения специальных механизмов для реализации управления структурой ИС.

Для формирования механизмов конфигурирования будем использовать типы характеристик, предложенные для области программных средств информационных систем:

Методика – общие правила взаимодействия с элементами, функциями, инструментами для субъекта, выполняющего действие, обеспечивающие получение результатов определенного класса; Элементы – это объекты объединение, соединение, преобразование или обработка которых, обеспечивает получение результата;

- Функции – это операции, которые можно применять к одному или нескольким элементам, в результате выполнения функции могут появляться производные элементы;

-Инструменты – это технологический базис, который позволяет физически получить доступ к элементам и выполнять над ними функции. В конфигурируемой информационной системе в роли таких механизмов выступают программные компоненты, которые на разных уровнях ИС имеют разное функциональное назначение.

В качестве реализации механизмов конфигурирования интерфейса может выступать конструктор форм и страниц. Данный компонент ИС позволяет настраивать представление пользовательского интерфейса и создавать новые формы и страницы в случае необходимости. Механизмы конфигурирования уровня данных включают средства по управлению структурой БД, а также по созданию запросов к базе данных.

Существуют реализации, которые позволяют конфигурировать данный уровень без возврата на стадию разработки, например, структурнонезависимая база данных, где используется специальная структура данных.