Файл: Лекция Введение. Основные понятия. Корпоративные информационные системы. Структура кис.docx

Лекция 2. Классификация информационных систем (по масштабу, по сфере применения, по архитектуре)

Классификация ИС

     ИС можно классифицировать по разным признакам. Рассмотрим наиболее часто используемые способы классификации.

1. Классификация по масштабу

По масштабу ИС подразделяются на следующие группы: одиночные, групповые, корпоративные.

     Одиночные ИС реализуются, как правило, на автономных ПК (сеть не используется). Такая ИС может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих одно рабочее место. Подобные приложения создают с помощью так называемых настольных (локальных) СУБД. Наиболее популярные локальные СУБД : Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase, Microsoft Access.

     Групповые ИС ориентированы на коллективное использование информации и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используют серверы БД (SQL-серверы). Наиболее популярные SQL-серверы: Oracle, DB 2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix .

     Корпоративные ИС ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для них характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или многоуровневая архитектура. При разработке таких ИС можно использовать те же серверы БД, что и при разработке групповых ИС. Однако в крупных корпоративных ИС наибольшее распространение получили серверы Oracle , DB 2 и Microsoft SQL Server .

     Для групповых и корпоративных ИС существенно повышаются требования к надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах БД.

2. Классификация по сфере применения

     По сфере применения ИС подразделяются на следующие группы: системы обработки транзакций, системы принятия решений, информационно-справочные системы, офисные системы

---

.

       Транзакция – это последовательность операций над базой данных, рассматриваемых СУБД как единое целое.

     Системы обработки транзакций по оперативности обработки данных делятся на пакетные ИС и оперативные ИС. В ИС организационного управления преобладает режим оперативной обработки транзакций для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает незначительную часть. Для таких систем характерен регулярный поток простых транзакций, выполняющих роль заказов, платежей, запросов и т.п. Важными требованиями для них являются высокая производительность обработки транзакций и гарантированная доставка информации при удаленном доступе к БД по телекоммуникациям.

     Системы поддержки принятия решений представляют собой тип ИС, в которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических и по др. показателям.

     Информационно-справочные системы представляют собой широкий класс систем основанных на гипертекстовых документах и мультимедиа

. Наибольшее развитие такие ИС получили в сети Интернет.

     Офисные ИС предназначены для перевода бумажных документов в электронную форму, для автоматизации делопроизводства и управления документооборотом.

3. Классификация по способу организации

     По способу организации групповые и корпоративные ИС подразделяются на следующие классы: системы на основе архитектуры клиент-сервер, на основе многоуровневой архитектуры, на основе Интернет/интранет-технологий.

Лекция 3. Типовые функциональные компоненты ИС. Архитектура ИС (файл-сервер, клиент-сервер, многоуровневая архитектура)

Типовые функциональные компоненты ИС

Архитектура ИС

Архитектура файл-сервер

     Архитектура файл-сервер не имеет сетевого разделения компонентов диалога PS и PL и использует компьютер для функций отображения, что облегчает построение графического интерфейса. Система файл-сервер только извлекает данные из файлов.

---

     Архитектура файл-сервер имеет существенный недостаток: при выполнении некоторых запросов к БД клиенту могут передаваться большие объемы данных, что загружает сеть и приводит к непредсказуемости времени реакции. (Пример с БД – телефонным справочником.) Один из вариантов устранения этого недостатка – удаленное управление файл-серверным приложением в сети. При этом в локальной сети размещают сервер приложений, совмещенный с телекоммуникационным сервером (сервером доступа), в среде которого выполняются обычные файл-серверные приложения. Особенность состоит в том, что диалоговый ввод-вывод поступает от удаленных клиентов через телекоммуникации.

     Файл-серверные ИС часто создают на основе локальных СУБД. Однако такие ИС обычно не обеспечивают целостность данных. Поэтому при их использовании задача обеспечения целостности данных возлагается на программы клиентов, что приводит к усложнению клиентских приложений. В то же время файл-серверные ИС просты, удобны в использовании и доступны. Поэтому они до сих пор представляют интерес для малых рабочих групп и, более того, часто используются в качестве ИС масштаба предприятия.

Архитектура клиент-сервер

     Архитектура клиент-сервер предназначена для разрешения проблем файл-серверных приложений за счет разделения компонентов приложения и размещения их там, где их функционирование наиболее эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов БД, понимающих запросы на языке SQL и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации.

     Отличительная черта серверов БД – наличие справочника данных, в котором записана структура БД, ограничения целостности данных, форматы и серверные процедуры обработки данных по вызову или по событиям в программе.

     Большинство конфигураций клиент-сервер использует двухуровневую модель, в которой клиент обращается к услугам сервера. Предполагается, что диалоговые компоненты PS и PL размещаются на клиенте, что позволяет обеспечить графический интерфейс. Компоненты управления данными DS и FS размещаются на сервере, а диалог PS , PL и логика BL , DL – на клиенте. Двухуровневая модель архитектуры клиент-сервер использует именно этот вариант: приложение работает у клиента, СУБД – на сервере.

---

Поскольку эта схема предъявляет наименьшие требования к клиенту, она обладает наилучшей масштабируемостью. Однако сложные приложения, вызывающие большое взаимодействие с БД, могут жестко загрузить и клиента, и сеть. Результаты SQL -запроса должны вернуться к клиенту для обработки, т.к. там находится логика принятия решений. Такая схема приводит к дополнительному усложнению администрирования приложений, разбросанных по различным клиентским узлам.

     Для сокращения нагрузки на сеть и упрощения администрирования приложений компонент BL можно разместить на сервере. При этом вся логика принятия решений оформляется в виде хранимых процедур и выполняется на сервере БД.

     Хранимая процедура – это процедура с операторами SQL для доступа к БД, вызываемая по имени с передачей требуемых параметров и выполняемая на сервере БД. Хранимые процедуры могут компилироваться, что повышает скорость их выполнения и сокращает нагрузку на сервер. Хранимые процедуры улучшают целостность приложений и БД. Улучшается сопровождение таких процедур и безопасность (нет прямого доступа к данным).

     Следует помнить, что перегрузка хранимых процедур прикладной логикой может перегрузить сервер. Эта проблема особенно актуальна при разработке крупных ИС, в которых к серверу может одновременно обращаться много клиентов. Поэтому следует принимать компромиссные решения: часть логики приложения размещать на стороне сервера, часть – на стороне клиента. Такие клиент-серверные ИС называются системами с разделенной логикой. Подобная схема позволяет сбалансировать загрузку клиентов и сервера, но при этом затрудняется сопровождение приложений.

     В настоящее время архитектура клиент-сервер широко распространена как способ организации приложений для рабочих групп и ИС корпоративного уровня. Это повышает эффективность выполнения приложений за счет использования возможностей сервера БД, разгрузки сети и обеспечения целостности данных.

    Двухуровневые схемы архитектуры клиент-сервер могут привести к некоторым проблемам в сложных информационных приложениях с большим числом пользователей и запутанной логикой. Решением этих проблем может стать использование многоуровневой архитектуры.

Многоуровневая архитектура

---

Многоуровневая архитектура является развитием архитектуры клиент-сервер и в своей классической форме состоит из трех уровней:

1. нижний уровень представляет собой приложения клиентов, выделенные для выполнения функций и логики представления PS и PL и имеющие программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне;

2. средний уровень представляет собой сервер приложений, на котором выполняется прикладная логика BL и с которого логика обработки данных DL вызывает операции с БД DS ;

3. верхний уровень представляет собой специализированный сервер БД, выделенный для услуг обработки данных DS и файловых операций FS (без риска использования хранимых процедур).

     Трехуровневая архитектура позволяет еще больше сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сервер.

     Сервер приложений с помощью монитора транзакций обеспечивает интерфейс с клиентами и другими серверами, может управлять транзакциями и гарантировать целостность БД. Средства удаленного вызова процедур позволяют реализовать идею распределенных вычислений: они обеспечивают из любого узла сети вызов прикладной процедуры, расположенной на другом узле, передачу параметров, удаленную обработку и возврат результатов.

     Таким образом, многоуровневая архитектура распределенных приложений позволяет повысить эффективность работы ИС и оптимизировать распределение ее программно-аппаратных ресурсов.

Пока на российском рынке доминирует архитектура клиент-сервер.

Интернет/интранет-технологии

     В развитии технологий Интернет/интранет основное внимание пока уделяется разработке инструментальных программных средств. При этом отсутствуют развитые средства разработки приложений, работающих с БД. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении ИС, эффективно работающих с БД, стало объединение Интернет/интранет-технологии с многоуровневой архитектурой. При этом структура ИС приобретает следующий вид: браузер – сервер приложений – сервер БД – сервер динамических страниц – web -сервер.

     Благодаря интеграции Интернет/интранет-технологий и архитектуры клиент-сервер процесс внедрения и сопровождения ИС существенно упрощается.

---