Файл: Определение и задачи распределительной системы.pdf

Введение

Актуальность данной темы курсовой работы состоит в том, что в мировой экономике происходят процесса глобализации и информационной интеграции. Они затронули и нашу страну, которая в силу географического положения и размеров вынуждена применять распределенные информационные системы (ИС). Распределенные ИС обеспечивают работу с данными, расположенными на разных серверах, различных аппаратно-программных платформах и хранящимися в различных форматах. Они легко расширяются, основаны на открытых стандартах и протоколах, обеспечивают интеграцию своих ресурсов с другими ИС, предоставляют пользователям простые интерфейсы.

В мире существует громадное количество готовых к использованию информационно-вычислительных ресурсов. Они создавались в разное время, для их разработки использовались разные подходы. Почти всегда при разработке новой информационной системы можно найти подходящие по своим функциям уже работающие готовые компоненты. Проблема состоит в том, что при их создании не учитывались требования несовместимости. Эти компоненты не понимают один другого, они не могут работать совместно. Желательно иметь механизм или набор механизмов, которые позволят сделать такие независимо разработанные информационно-вычислительные ресурсы совместимыми.

В данной работе рассмотрены основные сведения о распределенной информационной системе: описаны предпосылки ее развития, средства работы с данными, введено понятие распределенной базы данных, а также ее типов и основных принципов. В третьей главе представлены примеры распределенных информационных систем, такие как: - Informix On-Line фирмы Informix Software;- Ingres Intelligent Database фирмы Ingres Corp;- Oracle (version 7) фирмы Oracle Corp;- Sybase System 10 фирмы Sybase Inc.

Объектом исследования выступает система распределения.

Предметом исследования является задачи и функции распределительных систем.

Целью исследования является изучение определения и задачь распределенных систем.

Для реализации поставленной цели необходимо выполнить ряд задач:

- Изучение предпосылки создания и определение распределительных систем;

- Рассмотрение средства работы с распределенными данными;

- Изучение задач распределительных систем;

- Рассмотрение аппаратных средств распределенных систем;

- Рассмотрение программных средств распределенных систем;

- Изучение примеров распределенных систем и т.д.

При написании данной работы были использованы современные научные и учебные источники.

Глава 1. Понятие распределенных информационных систем

1.1 Предпосылки создания и определение распределительных систем

До 80-х годов прошлого века компьютерные системы были большими и дорогими. Соответственно большинство организаций имели в лучшем случае несколько компьютеров, работающих как правило независимо друг-от-друга.

С середины 80-х ситуация начала меняться, чему способствовали два фактора:

• появление первых микропроцессоров и соответственно основанных на них компьютеров;
• появление высокоскоростных компьютерных сетей.

Локальные сети (Local Area Network, LAN) соединяют сотни компьютеров, находящихся в здании. В результате компьютеры могут обмениваться данными на очень больших скоростях (100 Mbit/s, 1 Gbit/s, бывает больше, но редко).^[1]

Глобальные сети (Wide Area Network, WAN) позволяют компьютерам по всему миру обмениваться информацией между собой. Скорости, как правило, ниже чем в LAN.^[2]

В результате на сегодняшний день достаточно легко можно собрать компьютерную систему состоящую из множества компьютеров соединенных высокоскоростной сетью которая обычно называется компьютерной сетью или распределенной системой (distributed system) в отличие от централизованных (sentralized system) или однопроцессорных (single-processor system) систем.^[3]

В вольной трактовке распределенную систему можно определить как набор независимых компьютеров, предоставляющейся их пользователю в виде единой обьединенной системы.

В этом определении следует выделить два момента:

1. Аппаратура - все компьютеры автономны;
2. Программное обеспечение - пользователь думает, что имеет дело с единой системой.

К важнейшим характеристикам распределенных систем следует отнести следующие:

1. От пользователя скрыты различия между компьютерами и способы связи между ними;
2. Способ, при помощи которого пользователи и приложения единообразно работают в такой системе;
3. Распределенные системы должны относительно легко поддаваться расширению (масштабирование);
4. Пользователи и приложения не должны зависеть от того, что часть системы может временно выйти из строя.

Для поддержания представления различных компьютеров и сетей в виде единой системы распределенные системы часто включают в себы дополнительный уровень ПО, находящийся между верхним уровнем (на котором работают пользователи и приложения) и нижним уровнем (на котором находятся операционные системы). Такая система обычно называется системой промежуточного уровня (middleware).^[4]

Некоторые примеры распределенных систем:

1. Сеть рабочих станций в университетской лаборатории. Эта распределенная система может обладать единой файловой системой, в которой все файлы одинаково доступны для всех машин с использованием постоянного пути доступа.
2. Система автоматической обработки заказов. Обычно подобные системы используются сотрудниками различных отделов, возможно находящимися в разных местах. Заказы передаются с мобильных терминалов (ноутбуки, КПК, телефоны). Приходящие заказы автоматически пересылаются в отдел планирования преобразуясь там во внутренние заказы на поставку которые поступают в отдел доставки и в заявки на оплату поступающие в бухгалтерию. Пользователи остаются в неведении о том, как заказы курсируют внутри системы, для них все представляется так, будто вся работа происходит в централизованной базе данных.^[5]
3. Всемирная Паутина (World Wide Web, WWW) предоставляет простую, целостную и единообразную модель распределенных документов. Публикация документа очень проста - вы должны только задать ему имя в виде унифицированного указателя ресурса (Unified Resource Locator, URL), которое ссылается локальный файл с содержимым документа. В идеале, если-бы WWW предоставлялась пользователям гигантской системой документооборота, она могла-бы считаться истинно распределенной системой. На практике это не так, так-как пользователи осознают, что документы находятся в разных местах и распределены по различным серверам.^[6]

C самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования. Первое направление - применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.

Второе направление - это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Одними из естественных требований к таким системам являются средняя быстрота выполнения операций и сохранность информации.

Но поскольку информационные системы требуют сложных структур данных, эти индивидуальные дополнительные средства управления данными являлись существенной частью информационных систем и практически повторялись от одной системы к другой. Стремление выделить и обобщить общую часть информационных систем, ответственную за управление сложно структурированными данными, и явилось, судя по всему, первой побудительной причиной создания различных систем управления.^[7]

Очень скоро стало понятно, что невозможно обойтись общей библиотекой программ, реализующей над стандартной базовой файловой системой более сложные методы хранения данных, например, хранение информации в нескольких файлах. Таким образом, все это способствовало созданию распределенных информационных систем.^[8]

Фактически, если информационная система поддерживает согласованное хранение информации в нескольких файлах, можно говорить о том, что она поддерживает базу данных. Если же некоторая вспомогательная система управления данными позволяет работать с несколькими файлами, обеспечивая их согласованность, можно назвать ее системой управления базами данных. Уже только требование поддержания согласованности данных в нескольких файлах не позволяет обойтись библиотекой функций: такая система должна иметь некоторые собственные данные (метаданные) и даже знания, определяющие целостность данных.

В мире существует громадное количество готовых к использованию информационно-вычислительных ресурсов. Они создавались в разное время, для их разработки использовались разные подходы. Почти всегда при разработке новой информационной системы можно найти подходящие по своим функциям уже работающие готовые компоненты.

Обычно, распределенной считают такую систему, в которой функционирует более одного сервера БД. Это применяется для уменьшения нагрузки на сервер и обеспечения работы территориально удаленных подразделений. Различная сложность создания, модификации, сопровождения, интеграции с другими системами позволяют разделить ИС на классы малых, средних и крупных распределенных систем.

Малые ИС имеют небольшой жизненный цикл (ЖЦ), ориентацию на массовое использование, невысокую цену, невозможность модификации без участия разработчиков, использующие в основном настольные системы управления базами данных (СУБД), однородное аппаратно-программное обеспечение, не имеющие средств обеспечения безопасности. Крупные корпоративные ИС, системы федерального уровня и другие имеют длительный жизненный цикл, миграцию унаследованных систем, разнообразие аппаратно-программного обеспечения, масштабность и сложность решаемых задач, пересечение множества предметных областей, аналитическую обработку данных, территориальную распределенность компонент.^[9]

К функциям таких ИС следует отнести, прежде всего, работу с распределенными данными, расположенными на разных физических серверах, различных аппаратно-программных платформах и хранящихся в различных внутренних форматах. В этом случае система должна предоставлять полную информацию о себе и всех своих ресурсах, легко расширяться, быть основана на открытых стандартах и протоколах, обеспечивать возможность интегрировать свои ресурсы с ресурсами других ИС.

Для пользователей система должна обеспечивать различные уровни привилегий для пользователей и предоставлять простые интерфейсы доступа к информации. Данные из разнородных систем обычно объединяются в логические группы, к которой и адресуются запросы. Абстрактная система запросов предполагает, что система оперирует не конкретным синтаксисом запросов, а его логической сутью на основе абстрактных атрибутов.

При построении распределенных ИС, как правило, используются две базовые архитектуры: Клиент/сервер и Internet Intranet.
Корпоративные ИС, построенные по архитектуре Клиент/сервер, предоставляют клиентам широкий спектр приложений и инструментов разработки, которые ориентированы на максимальное использование вычислительных возможностей клиентских рабочих мест.

Ресурсы сервера используются в основном для хранения и обмена документами, а также для выхода во внешнюю среду. Данная архитектура позволяет лучше защитить серверную часть приложений, при этом, предоставляя возможность приложениям либо непосредственно адресоваться к другим серверным приложениям, либо маршрутизировать запросы к ним.^[10]

Однако, частые обращения клиента к серверу снижают производительность работы сети. Приходится решать вопросы безопасной работы в сети, так как приложения и данные распределены между различными клиентами. Распределенный характер построения системы обусловливает сложность ее настройки и сопровождения