Файл: Модель клиент-сервер (Распределенные системы обработки информации).pdf

Рисунок 2 - Модель сервера приложений.

Серверов приложений может быть несколько, и каждый их них предоставляет определенный набор услуг. Любая программа, которая пользуется ими, рассматривается как клиент приложения.

Детали реализации прикладных функций в сервере приложений полностью скрыты от клиента приложения. Клиент, которым может быть стандартный браузер, обращается с запросом к конкретной службе, при этом серверы приложений обезличены и служат для создания графического интерфейса с пользователем, что позволяет эффективно управлять балансом загрузки. Запросы, поступающие от клиента, выстраиваются в очередь к AS-процессу, который извлекает и передает их для обработки службе в соответствии с приоритетами.

Так как данные «спрятаны» за сервером приложений, в котором обычно встроена проверка полномочий клиента, в СУБД обеспечивается высокий уровень защиты данных.

Доступ к информационным ресурсам, необходимым для решения прикладных задач, обеспечивается как и в RDA-модели менеджером ресурсов (например, SQL-сервер). Из прикладных компонентов доступны такие ресурсы как, базы данных, очереди, почтовые службы и другие. Серверы приложений выполняются, как правило, на том же компьютере, где функционирует менеджер ресурсов, что избавляет от необходимости направления SQL-запросов по сети и повышает производительность системы, Также серверы приложений могут выполняться и на других компьютерах.

AS-модель является универсальной системой, в которой может быть сколько угодно уровней, взаимодействующих между собой. Четкое разграничение логических компонентов, возможность баланса загрузки между несколькими серверами, и рациональный выбор программных средств для их реализации обеспечивают модели такой уровень гибкости, защиты данных и открытости, который пока недостижим в RDA- и DBS-моделях. В AS-модели возможна работа по медленным линиям связи, что значительно снижает трафик между клиентом и сервером приложений. Исходя из выше сказанного, именно AS-модель является фундаментом для мониторов обработки транзакций.

Изучив все модели технологии «Клиент – сервер», можно сделать следующий вывод: RDA- и DBS-модели имеют в основе двухзвенную схему разделения функций. В RDA-модели прикладные функции отданы клиенту, в DBS-модели их реализация осуществляется через ядро СУБД. В RDA-модели прикладной компонент сливается с компонентом представления, в DBS-модели интегрируется в компонент доступа к ресурсам.

В AS-модели реализована трехзвенная схема разделения функций, где прикладной компонент выделен как важнейший изолированный элемент приложения, имеющий стандартизированные интерфейсы с двумя другими компонентами.

Результаты анализа моделей технологий «Файловый сервер» и «Клиент – сервер» представлены в таблице 1.

Несмотря на свое названия технология «Клиент –сервер» также является системой распределенных вычислений. В данном случае распределенные вычисления рассматриваются как архитектура «Клиент – сервер» с участием нескольких серверов. Применительно к распределенной обработке термин «сервер» означает просто программу, отвечающую на запросы и выполняющую необходимые действия по запросу клиента. Поскольку распределенные вычисления - это один из видов систем «Клиент – сервер», то пользователи получают такие же преимущества, например, увеличение общей пропускной способности и возможность многозадачной работы. Кроме того, интеграция дискретных сетевых компонентов и обеспечение их функционирования как единого целого способствует увеличению эффективности и снижению издержек.

Так как обработка осуществляется в любом месте сети, распределенные вычисления в архитектуре «Клиент–сервер» гарантируют эффективное масштабирование. Чтобы добиться баланса между клиентом и сервером, компонент приложения должен выполняться на сервере только в том случае, когда централизованная обработка более эффективна. Если логика программы, взаимодействующей с централизованными данными, сосредоточена на той же машине, что и данные, их необязательно передавать по сети, поэтому требования к сетевой среде могут быть снижены.

Таким образом, если предстоит работа с небольшими информационными системами, не требующими графического интерфейса с пользователем, можно выбрать FS - модель. Проблему графического интерфейса легко решает RDA-модель. DBS-модель является хорошим вариантом для СУБД. AS-модель является лучшим вариантом для создания больших информационных систем, а также в случае использования низкоскоростных каналов связи.

Таблица 1 - Результаты анализа моделей технологий «Файловый сервер» и «Клиент – сервер»

При разработке любой информационной системы можно использовать модели как в чистом виде, так и их объединение. Для этого необходимо правильно определиться не только с моделью, но и с платформой, на которой она будет реализована, так как ошибки, допущенные на этом этапе, могут свести на нет все преимущества прикладной части информационной системы. Причем большая часть недостатков, вызванных этими ошибками, выясняется, как правило, только на этапе эксплуатации.

Программное обеспечение технологии «Клиент – сервер»

Программное обеспечение технологии «Клиент – сервер»

В типичной архитектуре «Клиент-сервер» компьютеры-серверы должны быть мощнее компьютеров-клиентов, так как на серверы возлагаются более серьезные задачи, например администрирование, выполнение множества одновременных запросов, обеспечение защиты информации и так далее.

Для успешного применения технологии «Клиент-сервер» должно использоваться соответствующее программное обеспечение, включающее клиентскую и серверную части.

Программное обеспечение, установленное на сервере для управления базой данных, реагируя на запросы клиентов, начинает поиск информации. Как часть системы «клиент-сервер» оно возвращает только результаты поиска.

Обработка данных на сервере включает их сортировку, извлечение затребованной информации и отправку ее в адрес пользователя.

Программное обеспечение сервера предусматривает и другие действия над информацией: обновление, удаление, добавление, защита и так далее.

Также на сервере размещены хранимые процедуры (короткие, предварительно написанные процедуры обработки данных), которые могут быть использованы любым клиентом. Хранимые процедуры помогают обрабатывать данные, уменьшая длину кода и используемого дискового пространства на компьютерах-клиентах. Одна хранимая процедура может быть вызвана любым количеством клиентов, при этом включать ее в код каждой программы совсем не обязательно. Кроме частичной обработки данных, хранимые процедуры уменьшают сетевой трафик, так как 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.

В зависимости от выбора операционной системы (ОС) и поставленных задач определяется программное обеспечение. Так, если используется ОС Windows, то на компьютере – клиенте обычно используется пакет Microsoft Office, в состав которого входят текстовый процессор Word, табличный процессор Excel, система подготовки презентаций PowerPoint, система управления базами данных Access и программа управления информацией Outlook

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).

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.

SQL Server представляет собой систему управления реляционными базами данных, использующую принципы технологии «Клиент-сервер». MS SQL Server поддерживает систему обработки транзакций и механизм распределенных транзакций, систему сохранения ссылочной целостности и тиражирование данных.

SNA Server позволяет нескольким настольным ПЭВМ, работающим под управлением различных операционных систем «видеть» хост-компьютеры.

Exchange Server обеспечивает средства передачи и приема сообщений в информационной сети организации. Этот сервис включает электронную почту (E-mail) и обмен информационными сообщениями для рабочих групп. Microsoft Exchange Server построен на принципах технологии «Клиент-сервер» и масштабируется в соответствии с возрастанием вычислительных возможностей сети.

Internet Information Server обеспечивает возможность создания Web-, FTP- и Gopher-серверов для сети Internet, поддерживает управление ими с помощью встроенной программы Internet Service Manager.

Организация обработки данных в СУБД с архитектурой «Клиент-сервер»

Существуют различные классификации баз данных (БД), например по степени изменчивости их можно подразделить на условно-постоянные (такие БД используются в основном для справочных систем) и сильно динамичные (используются например в банковских системах).

Термин «сервер баз данных» обычно используют для обозначения всей СУБД, основанной на архитектуре «Клиент-сервер», включая и серверную, и клиентскую части. Такие системы предназначены для хранения и обеспечения доступа к базам данных.

Для ведения БД используются системы управления базами данных (СУБД), которые в значительной степени отличаются друг от друга как по функциональным возможностям, так и по эксплуатационным характеристикам.

Хотя обычно одна база данных целиком хранится в одном узле сети и поддерживается одним сервером, серверы баз данных представляют собой простое и дешевое приближение к распределенным базам данных, поскольку общая база данных доступна для всех пользователей локальной сети.

Например, для условно-постоянных БД наиболее важными показателями являются показатели скорости отработки запросов и скорости формирования выходных отчетов по БД, а такие показатели, как скорость отработки транзакций и контроль целостности БД при отработке транзакций не столь критичны; а для сильно-динамичных БД на первый план выходят такие показатели, как скорость отработки транзакций, возможность контроля целостности, скорость формирования отчетов, согласованность по чтению и транзакциям. Менее критичны здесь скорости отработки запросов.