Файл: Технология клиент-сервер (динамика создания и изменения клиент-серверной технологии).pdf

Введение

В данный момент мы видим активный рост и стремительное преобразование компьютерных систем. Еще полвека назад компьютеры были громоздкие и дорогостоящие. Ни одна другая отрасль не развивается так стремительно, как область компьютерных технологий. Появление компьютерных сетей с высокой скоростью позволило объединять и обмениваться информацией несколько сотен компьютеров одновременно менее чем за секунду. В каждой крупной и маленькой организации собираются компьютерные сети, где используется высокоскоростная сеть большое количество компьютеров. Все это формирует сеть, которую так же называют распределенная система. Например, самая популярная распределенная система это интернет. При построении любой системы требуется глубокий анализ и точная проработка архитектуры, а так же знания и данные. Так же и при построении архитектуры информационной системы очень важно сформировать правильную ее архитектуру. В настоящее время, очень часто применяют технологию клиент-сервер для построения таких систем.

Целью курсовой работы является посмотреть динамику создания и изменения клиент-серверной технологии, изучить основные термины и методики.

Этапами решения задачи можно обозначить историю создания технологии, анализ технологии с точки зрения распределенной системы, какие задачи стоят при ее формировании. А так же рассмотрим применение архитектуры клиент-сервер для баз данных.

Основной источник для написания данной курсовой работы выбран классический учебник Э. Таненбаума и М. Ван Стеена «Распределенные системы, принципы и парадигмы», а так же некоторые интернет ресурсы и научные статьи, которые можно увидеть по тексту курсовой работы, в виде сносок в конце страницы.

Глава 1. История развития архитектуры ВС

Первые автоматизированные системы организационного управления появились в промышленности еще в 70 годы.

Компьютеризация промышленных предприятий у нас проделала огромный путь прежде, чем появилась архитектура клиент-сервер. Аппаратной базой самых первых АСУП являлись ламповые и полупроводниковые ЭВМ “Урал”, “Минск”, БЭСМ. В 80 годы аппаратной основой систем управления стали ЭВМ серии ЕС, мини-ЭВМ VAX и СМ. В 90 годы основой компьютеризации управления стали персональные ЭВМ и их локальные сети. [1,43]

Каждому этапу развития автоматизированных систем управления предприятию соответствовали своя господствующая архитектура приложений, свои технологии. Первой появилась централизованная архитектура, зачем архитектура локальных ПЭВМ, а потом и архитектура файл-сервер. Все варианты построения информационных приложений в той или иной степени до сих пор активно используются на практике. Поскольку все эти технологии не прошлое, а настоящее компьютеризации в промышленности, прежде чем перейти к архитектуре клиент-сервер, давайте рассмотрим их чуть подробнее. [2]

1.1 Централизованная архитектура приложений

Исторически первыми появились компьютерные системы с централизованной архитектурой приложений. [3] При использовании этой архитектуры все программное обеспечение автоматизированной системы выполняется централизованно на одном компьютере, выполняющем одновременно много задач и поддерживающем большое количество пользователей. На этом компьютере полностью осуществляется процесс ввода/ вывода информации, а также ее прикладная обработка. В качестве центрального компьютера для такой системы может применяться либо большая ЭВМ (называемая также майнфреймом) либо так называемая мини-ЭВМ. К подобному комплексу подключаются периферийные устройства для ввода/вывода информации от каждого пользователя. [1,56]

Вначале единственным способом общения пользователя с подобной техникой являлся так называемый пакетный режим - ввод информации осуществлялся, к примеру, с помощью пачки перфокарт. Обработав полученное задание, машина выдавала распечатку результатов работы.

Во второй половине 70 появились устройства для диалогового взаимодействия с компьютером - терминалы. Однако, они не выполняли никаких функций, кроме вывода символов, полученных от компьютера на дисплей и передачи введенных с клавиатуры символов в компьютер. Поэтому подобное устройство получило название “dumb terminal” - дословно “тупой терминал”. [4, 156]

Чаще всего у нас в подобных системах на предприятиях (на Западе это встречается заметно реже) взаимодействие между сотрудниками предприятия и ЭВМ осуществлялось не напрямую, а через операторов ЭВМ, которые получали исходную информацию в бумажном виде, заносили ее в компьютер, а затем передавали пользователям результаты работы программы виде распечаток. Естественно, что подобный цикл обработки информации требовал многочисленного обслуживающего персонала, занимал длительное время, порождал большое число ошибок и был очень негибким и весьма дорогостоящим. Кроме того, работа в централизованной архитектуре требовала специализированных знаний. А это создавало дополнительный барьер между управленцем и системой автоматизации и усложняло процесс ее адаптации к нуждам пользователей. [2,99]

Поэтому с помощью подобных систем было целесообразно автоматизировать только отдельные процессы в управлении предприятием с очень высокой трудоемкостью ручной обработки информации. К ним относились, как правило, задачи бухгалтерии, не слишком требовательные к оперативности обработки, с очень большим объемом рутинных вычислений и подготовки выходных форм. Сюда могли входить расчет заработной платы, бухгалтерский учет материальных ценностей, отгруженной продукции. Пользователи могли также осуществлять ввод информации и получение результатов обработки самостоятельно, с использованием алфавитно-цифровых терминалов. В таком варианте централизованные системы существуют и успешно функционируют до сих пор. [3]

В крупных зарубежных компаниях на майнфреймах до сих пор ведется значительная часть задач, связанных с компьютеризацией управления, прежде всего учетных. В СССР же подобные системы никогда не были широко распространены из-за малого количества и низкой надежности отечественных больших ЭВМ. Успешно работающих по сей день отечественных систем с централизованной архитектурой вообще единицы. Самая крупная из них, это всем известная глобальная система “Экспресс” для продажи железнодорожных билетов через кассы. [5,89]

Есть две главные причины того что системы на больших ЭВМ эксплуатируются до сих пор, несмотря на большие затраты на специализированную аппаратуру и информационные каналы для поддержания надежной связи между каждым терминалом и компьютером.

Во-первых, централизованная архитектура при необходимом качестве аппаратуры и программного обеспечения очень надежна (осщбенно в плане целостности данных). Абсолютная производительность майнфреймов не уступает самым большим комплексам в архитектуре клиент-сервер. Большая ЭВМ достаточной мощности может обеспечивать устойчивую работу огромного количества пользователей одновременно. Работоспособность подобных систем проверена многолетним опытом работы. Тот же “Экспресс” одновременно обслуживает тысячи пользователей, расположенных по всей России. Доведение любой новой системы до такого же уровня потребует не один год. [1,29]

Во-вторых, затраты на замену подобной системы, включая прямые затраты - на замену аппаратуры и программного обеспечения и непрямые затраты - на переподготовку пользователей, перестройку инфраструктуры и изменение технологии обработки информации составляют сумму, огромную даже для крупной западной компании. Исходный текст таких систем составляет сотни тысяч и даже миллионы строк, причем эти строки писались в течение десятилетий. [3]

Для разработки приложений в подобных системах часто используется язык COBOL (Common Business Oriented Language , Язык общего назначения, ориентированный на бизнес). Этот язык был разработан по заказу Пентагона еще в начале 60, и был изначально предназначен для решения информационных задач, связанных с коммерческой деятельности. В течение двух десятков лет на Западе (прежде всего, в США) он являлся основным инструментом разработки систем управления производством. На нем было разработано множество информационных систем для крупных компаний, которые эксплуатируются и поныне. Поэтому в Америке программисты на COBOL'е - до сих пор одни из самых дефицитных и высокооплачиваемых специалистов по информационным технологиям. [5]

Справедливости ради, стоит заметить, что использование больших ЭВМ само по себе еще не обязательно означает использование устаревшего программного обеспечения для разработки. С одной стороны, многие системы, используемые в приложениях клиент-сервер, существуют и для централизованных платформ. Например, самая известная и распространенная у нас система управления базами данных масштаба предприятия - Oracle изначально появилась для мини-ЭВМ и майнфреймов. Программное обеспечение для этих платформ до сих пор занимают очень значительную долю среди общего числа эксплуатирующихся систем компании Oracle. [2]

С другой стороны, по мере распространения архитектуры клиент-сервер появились возможности для ее интеграции с централизованной архитектуры. Сейчас большинство фирм, выпускающих большие ЭВМ, стали предлагать решения, позволяющие использовать их в качестве серверов в архитектуре клиент-сервер. Подобные гетерогенные (разнородные) комплексы позволяют, во-первых, совместно эксплуатировать централизованные приложения и системы клиент-сервер, а во-вторых, соединяют преимущества распределенной архитектуры с надежностью майнфреймов. [1]

1.2 Персональные ЭВМ - локальные задачи

Следующим значительным этапом развития компьютеризации организационного управления стали персональные ЭВМ. Появившись на Западе в начале, а у нас в конце 80-ых, этот инструмент привел к революционному расширению сферы компьютеризации управления. Компьютер из дорогостоящего и сложного в эксплуатации устройства, применяющегося в промышленности крайне редко, для решения отдельных задач, превратился в массовый инструмент для автоматизации повседневных задач конторской деятельности. [1]

По своему определению, персональный компьютер предназначен для автоматизации решения задач конкретного сотрудника. При этом между работником и инструментом автоматизации не стоит никаких посредников, а это сильно облегчает использование компьютера в текущей работе. Пользовательский интерфейс (способ взаимодействия с пользователем) для ПЭВМ намного удобней, богаче и, что самое главное, проще в освоении, чем интерфейс любой централизованной системы. [3]

Еще одним важным преимуществом персональной ЭВМ является то, что приемы взаимодействия с различным программным обеспечением однотипны или уж в любом случае похожи. Как правило, каждая их прикладных систем, разработанных в централизованной архитектуре, обладает своим уникальным интерфейсом. В то же время, при освоении новой программы для ПЭВМ можно использовать, по меньшей мере, часть знаний, полученных ранее при работе с другим программным обеспечением.

ПЭВМ можно освоить самостоятельно (или почти самостоятельно), и он всегда находится под рукой, непосредственно на рабочем месте. Поэтому персональные компьютере и у нас, и на Западе, стали повсеместно применяться прежде всего для решения пользователями своих собственных, локальных задач. Наиболее активно используемыми приложениями стали электронные таблицы и текстовые редакторы. [3]

Не будет преувеличением сказать, что эти приложения используются на ПЭВМ, а том числе и в промышленности, больше всех остальных, вместе взятых. [5]

Компьютеризация подготовки документов, несомненно, снимает с конкретных исполнителей большой объем рутинной работы, создает у них понимание возможностей применения ПЭВМ как полезного и очень удобного инструмента автоматизации управления. Однако, при этом рано или поздно выясняется, что само по себе появление у сотрудников персональных ЭВМ, даже в большом количестве, еще не приводит к заметным качественным изменениям в управлении. Особенно сильно это заметно на средних и больших предприятиях. [1]

Этому есть несколько объективных причин. Одна из них в том, что настольные приложения, такие как Word и Excel, не предназначены для работы с большим объемом структурированной информации, в них достаточно трудно отображать сложные взаимосвязи между данными. Поэтому персональный компьютер может очень быстро превратиться в хранилище большого количества слабо связанных между собой разрозненных документов. При этом в них может содержаться огромное количество информации, но быстро найти нужные данные, а уж тем более, получить полную картину на основе этой информации зачастую не способен даже ее хозяин.