Файл: Конспект лекций профессиональная образовательная программа.docx

1.1.5. Архитектура «клиент-сервер», основанная на Web-технологии

Многие недостатки, присущие компьютерным сетям с классической архи­тектурой «клиент-сервер», отсутствуют в вычислительных системах новой ар­хитектуры, которые сконцентрировали и объединили в себе лучшие качества централизованных систем и классических систем «клиент-сервер». Новая ар­хитектура компьютерных сетей была названа интранет-архитектура. Ее часто называют также Web-архитектурой, или архитектурой «клиент-сервер», осно­ванной на Web-технологии. Эта архитектура явилась итогом многолетних ис­следований и разработок в области приложения глобальных сетевых техноло­гий Интернет к локальным сетям. Появление в 1993 г. архитектуры интранет относят к началу третьего этапа эволюции вычислительных систем.

Основной особенностью архитектуры интранет является возвращение к серверам ряда функций, которые были вынесены за пределы центральной ЭВМ на втором этапе эволюции вычислительных систем. Базисом новой ар­хитектуры является Web-технология, пришедшая из Интернета.

В соответствии с Web-технологией на сервере размещаются так называе­мые Web-документы, которые визуализируются и интерпретируются програм­мой навигации, функционирующей на рабочей станции (рис. 1.7). Програм­му навигации называют еще Web-навигатором, или Web-браузером.

Логически Web-документ представляет собой гипермедийный документ, объединяющий ссылками различные Web-страницы, каждая из которых может содержать ссылки и на другие объекты. Физически Web-документ представляет собой текстовый файл специального формата, содержащий ссылки на другие объекты и Web-документы, расположенные в любом узле сети. Web-документ реально включает только одну Web-страницу, но логически может объединять любое количество таких страниц, принадлежащих различным Web-документам.



Рис.1.7 - Архитектура «клиент-сервер», основанная на Web-технологии
Web-страница, являясь информационным аналогом страницы бумажного носителя, может включать как текст, так и рисунки. Но, в отличие от бумажной страницы, Web-страница может быть связана с компьютерными програм­мами и содержать ссылки на другие объекты. Программа, связанная с Web-страницей, начинает автоматически выполняться при переходе по соответ­ствующей ссылке или открытии Web-страницы. Любые ссылки, включенные в Web-страницу, выделяются другим цветом и/или подчеркиванием. Для пе­рехода по ссылке достаточно щелкнуть по ней мышью.

---

Получаемая таким образом система гиперссылок основана на том, что некоторые выделенные участки одного документа, которыми могут быть части текста и рисунки, выступают в качестве ссылок на другие логически свя­занные с ними объекты. При этом объекты, на которые делаются ссылки, могут находиться на любом компьютере сети. В Web-страницу могут быть включе­ны ссылки на следующие объекты:

• 
  другую часть Web-документа;
  
• 
  другой Web-документ или документ другого формата (например, документ Word или Excel), который может размещаться на любом компьютере сети;
  
• 
  мультимедийный объект - рисунок, звук, видео;
  
• 
  программу, которая при переходе на нее по ссылке будет выполняться на сервере;
  
• 
  программу, которая при переходе на нее по ссылке будет передана с сервера на рабочую станцию для интерпретации или запуска на выполнение навигатором;
  
• 
  любой другой сервис - электронную почту, копирование файлов с другого компьютера сети, поиск информации и т.д.
  

Из раскрытого понятия Web-документа становится ясно, что программа навигации, выполняемая на рабочей станции, может не только визуализировать Web-страницы и выполнять переходы к другим объектам, но и активизировать программы на сервере, а также интерпретировать и запускать на выполнение программы, относящиеся к Web-документу, для исполнения на рабочей станции.

Передачу с сервера на рабочую станцию документов и других объектов по запросам, поступающим от навигатора, обеспечивает функционирующая на сервере программа, называемая Web-сервером. Когда Web-навигатору необходимо получить документы или другие объекты от Web-сервера, он отправляет серверу соответствующий запрос. При достаточных правах доступа между сервером и навигатором устанавливается логическое соединение. Далее сервер обрабатывает запрос, передает Web-навигатору результаты обработки, например требуемый Web-документ, и разрывает установленное соединение.

Web-сервер выступает в качестве информационного концентратора, который доставляет информацию из разных источников, а потом однородным образом предоставляет ее пользователю. Навигатор, снабженный универсальным и естественным интерфейсом с человеком, позволяет последнему легко просматривать информацию вне зависимости от ее формата.

Таким образом, в рамках Web-документа может быть выполнена интеграция данных и программных объектов различных типов, расположенных в совершенно разных узлах компьютерной сети. Это позволяет рассредоточивать информацию в соответствии с естественным порядком ее создания и потребления, а также осуществлять единообразный доступ. Приставка Web здесь, а также в названии самой технологии (англ. web - паутина), как раз и отражает тот факт, что работа пользователя осуществляется на основе пере­хода по ссылкам, которые как нити паутины связывают разнотипные объекты, распределенные по узлам компьютерной сети.

---

Web-документы, помимо связывания распределенных и разнотипных данных, позволяют рассматривать информацию с нужной степенью детализации, что существенно упрощает анализ больших объемов информации. Можно сосредоточить внимание на главном, а затем изучить выбранный материал в подробностях. Можно эффективно реализовать многомодельный подход представления материала, создавая различные «взгляды» на требуемую предметную область, отражающие точки зрения той или иной группы сотрудников организации.

Компьютер-клиент, на котором должна выполняться программа навигации, может быть полностью стандартизован. В такой компьютер помимо процессора, основной памяти и монитора достаточно включить небольшой участок внешней памяти, необходимый для хранения и работы программы навигации, а также устройство сопряжения с линией связи. Кроме того, программу навигации можно реализовать аппаратно в специализированном процессоре.

Исходя из изложенного выше можно выделить следующие отличительные черты интранет-архитектуры:

• 
  на сервере порождается конечная информация, предназначенная для представления пользователю программой навигации, а не полуфабрикат, как в системах с классической архитектурой «клиент-сервер»;
  
• 
  все информационные ресурсы, а также прикладная система сконцентрированы на сервере;
  
• 
  для обмена данными между клиентами и сервером используются протоколы открытого стандарта TCP/IP, применяемые в Интернете;
  
• 
  облегчено централизованное управление не только сервером, но и компьютерами-клиентами, так как они стандартизованы с точки зрения программного обеспечения (на каждой рабочей станции достаточно наличия стандартной программы навигации);
  
• 
  на рабочих станциях помимо своих программ могут выполняться программы с других компьютеров сети.
  

Предполагается, что перечисленные особенности, за исключением последней, способствуют решению проблемы информационно-компьютерной безопасности.

Концентрация на сервере информации и прикладной системы существенно упрощает построение и администрирование системы безопасности. Использование для обмена данными между компьютерами сети протоколов открытого стандарта TCP/IP приводит к унификации всех способов взаимодействия между рабочими станциями и сервером. Решение по безопасности взаимо­действия для одного компьютера и будет стандартным для всех.

Отметим, что важным плюсом использования серверов баз данных является возможность встроить развитую систему безопасности сервера в систему безопасности информационной системы. В частности сервера баз данных позволяют четко разграничить доступ различных пользователей к объектам БД, журналировать все действия производимые пользователем, интегрировать систему безопасности ИС с системой безопасности компьютерной сети и т.д.

---

1.1.6. Склады данных (DataWarehousing) и системы оперативной аналитической обработки данных

В последние несколько лет все более популярным становится подход, основанный на концепциях склада данных и системы оперативной аналитической обработки данных - OLAP-системы (от On-Line Analitical Processing), т. е. аналитические системы, позволяющие принимать бизнес-решения за счет динамически производимых анализа, моделирования и/или прогнозирования данных. Особенности указанных систем в сравнении с чисто оперативными:

1. 
   Склад данных должен включать как внутренние корпоративные данные, так и внешние данные, характеризующие рынок в целом.
   
2. 
   Аналитические базы данных имеют объем как минимум на порядок больший, чем оперативные.
   
3. 
   Склад данных корпорации должен содержать единообразно представленные данные из всех оперативных баз данных. Эта информация должна максимально точно соответствовать текущему содержанию оперативных баз данных и быть согласованной. Отсюда следует необходимость наличия компонента склада данных, извлекающего информацию из оперативных баз данных и "очищающего" эту информацию.
   
4. 
   Оперативные информационные системы проектируются и разрабатываются в расчете на решение конкретных задач. Обычно набор запросов к оперативной базе данных становится известным уже на этапе проектирования системы. Набор запросов к аналитической базе данных предсказать невозможно. Склады данных для того и существуют, чтобы отвечать на неожиданные (ad hoc) запросы аналитиков. Можно рассчитывать только на то, что запросы будут поступать не слишком часто и затрагивать большие объемы информации. Размеры аналитической базы данных стимулируют использование запросов с агрегатами (сумма, минимальное, максимальное, среднее значение и т.д.).
   
5. 
   Оперативные базы данных по своей природе являются сильно изменчивыми. Это учитывается в используемых СУБД. Аналитические базы данных меняются только тогда, когда в них загружается оперативная или внешняя информация, в результате оказывается разумным использовать другие, более быстрые при выполнении операций массовой выборки методы индексации, поддерживать упорядоченность информационных массивов, сохранять заранее вычисленные значения агрегатных функций и т.д.
   
6. 
   Если для оперативных информационных систем обычно хватает защиты информации на уровне таблиц (по правилам SQL-ориентированных баз данных), то информация аналитических баз данных для ее защиты требуются более тонкие приемы (например, при использовании реляционных баз данных установка индивидуальных привилегий доступа для индивидуальных строк и/или столбцов таблицы).
   

---

С учетом приведенных замечаний общая архитектура склада данных и системы аналитической обработки данных может выглядеть так, как показано на рис. 1.8.

О перативная БД1				Система обработки данных
О перативная БД2
. . .		Аналитическая БД
Оперативная БДn
Внешняя БД

Рис. 1.8 - Схематическое представление архитектуры

склада данных и системы аналитической обработки данных
1.1.7. Интегрированные распределенные приложения

На практике по разным причинам возникают потребности в интеграции независимо и по-разному организованных информационно-вычислительных ресурсов. При этом интегрировать приходится неоднородные БД, распределенные в вычислительной сети. Это в значительной степени усложняет реализацию. Дополнительно к собственным проблемам интеграции приходится решать все проблемы, присущие распределенным СУБД: управление глобальными транзакциями, сетевую оптимизацию запросов и т. д. Как правило, для внешнего представления интегрированных и мульти-БД используется (иногда расширенная) реляционная модель данных, последнее время все чаще предлагается использовать объектно-ориентированные модели, но на практике пока основой является реляционная модель. Поэтому, в частности, включение в интегрированную систему локальной реляционной СУБД существенно проще и эффективнее, чем включение СУБД, основанной на другой модели данных. Основным недостатком систем интеграции неоднородных баз данных является то, что при этом не учитываются "поведенческие" аспекты компонентов прикладной системы. Легко заметить, что даже при наличии развитой интеграционной системы, большинство из указанных выше проблем не решается.

---