26-Ma’ruza: Ma'lumotlarning taqsimlangan qayta ishlanishi. “Mijoz-server” turidagi modellar. Annotatsiya

Dvuxurovnevıe modeli

Dvuxurovnevaya model fakticheski yavlyaetsya rezultatom raspredeleniya pyati ukazannıx funktsiy mejdu dvumya protsessami, kotorıe vıpolnyayutsya na dvux platformax: na kliente i na servere. V chistom vide pochti nikakaya model ne sushestvuet, odnako rassmotrim naibolee xarakternıe osobennosti kajdoy dvuxurovnevoy modeli.

Model udalennogo upravleniya dannımi. Model faylovogo servera

Model udalennogo upravleniya dannımi takje nazıvaetsya modelyu faylovogo servera (File Server, FS). V etoy modeli prezentatsionnaya logika i biznes-logika raspolagayutsya na kliente. Na servere raspolagayutsya faylı s dannımi i podderjivaetsya dostup k faylam. Funktsii upravleniya informatsionnımi resursami v etoy modeli naxodyatsya na kliente.

Raspredelenie funktsiy v etoy modeli predstavleno na ris. 1.4.

V etoy modeli faylı bazı dannıx xranyatsya na servere, klient obrashaetsya k serveru s faylovımi komandami, a mexanizm upravleniya vsemi informatsionnımi resursami, sobstvenno baza meta-dannıx, naxoditsya na kliente.

Ris. 1.4. Model faylovogo servera

Dostoinstva etoy modeli v tom, chto mı uje imeem razdelenie monopolnogo prilojeniya na dva vzaimodeystvuyushix protsessa. Pri etom server (servernıy protsess) mojet obslujivat mnojestvo klientov, kotorıe obrashayutsya k nemu s zaprosami. Sobstvenno SUBD doljna naxoditsya v etoy modeli na kliente.

Kakov algoritm vıpolneniya zaprosa klienta?

Zapros klienta formuliruetsya v komandax YAMD. SUBD perevodit etot zapros v posledovatelnost faylovıx komand. Kajdaya faylovaya komanda vızıvaet perekachku bloka informatsii na klienta, dalee na kliente SUBD analiziruet poluchennuyu informatsiyu, i esli v poluchennom bloke ne soderjitsya otvet na zapros, to prinimaetsya reshenie o perekachke sleduyushego bloka informatsii i t. d.

Perekachka informatsii s servera na klient proizvoditsya do tex por, poka ne budet poluchen otvet na zapros klienta.

Nedostatki:

• 
  vısokiy setevoy trafik, kotorıy svyazan s peredachey po seti mnojestva blokov i faylov, neobxodimıx prilojeniyu;
  
• 
  uzkiy spektr operatsiy manipulirovaniya s dannımi, kotorıy opredelyaetsya tolko faylovımi komandami;
  
• 
  otsutstvie adekvatnıx sredstv bezopasnosti dostupa k dannım (zashita tolko na urovne faylovoy sistemı).
  

Model udalennogo dostupa k dannım

V modeli udalennogo dostupa (Remote Data Access, RDA) baza dannıx xranitsya na servere. Na servere je naxoditsya yadro SUBD. Na kliente raspolagaetsya prezentatsionnaya logika i biznes-logika prilojeniya. Klient obrashaetsya k serveru s zaprosami na yazıke SQL. Struktura modeli udalennogo dostupa privedena na ris. 1.5.

Ris. 1.5. Model udalennogo dostupa (RDA)

Preimushestva dannoy modeli;

• 
  perenos komponenta predstavleniya i prikladnogo komponenta na klientskiy kompyuter sushestvenno razgruzil server BD, svodya k minimumu obshee chislo protsessov v operatsionnoy sisteme;
  
• 
  server BD osvobojdaetsya ot nesvoystvennıx emu funktsiy; protsessor ili protsessorı servera tselikom zagrujayutsya operatsiyami obrabotki dannıx, zaprosov i tranzaktsiy. (Eto stanovitsya vozmojnım, esli otkazatsya ot terminalov, ne raspolagayushix resursami, i zamenit ix kompyuterami, vıpolnyayushimi rol klientskix stantsiy, kotorıe obladayut sobstvennımi lokalnımi vıchislitelnımi resursami);
  
• 
  rezko umenshaetsya zagruzka seti, tak kak po ney ot klientov k serveru peredayutsya ne zaprosı na vvod-vıvod v faylovoy terminologii, a zaprosı na SQL, i ix ob’em sushestvenno menshe. V otvet na zaprosı klient poluchaet tolko dannıe, relevantnıe zaprosu, a ne bloki faylov, kak v FS-modeli.
  

Osnovnoe dostoinstvo RDA-modeli — unifikatsiya interfeysa «klient-server», standartom pri obshenii prilojeniya-klienta i servera stanovitsya yazık SQL.

Nedostatki:

• 
  vse-taki zaprosı na yazıke SQL pri intensivnoy rabote klientskix prilojeniy mogut sushestvenno zagruzit set;
  
• 
  tak kak v etoy modeli na kliente raspolagaetsya i prezentatsionnaya logika, i biznes-logika prilojeniya, to pri povtorenii analogichnıx funktsiy v raznıx prilojeniyax kod sootvetstvuyushey biznes-logiki doljen bıt povtoren dlya kajdogo klientskogo prilojeniya. Eto vızıvaet izlishnee dublirovanie koda prilojeniy;
  
• 
  server v etoy modeli igraet passivnuyu rol, poetomu funktsii upravleniya informatsionnımi resursami doljnı vıpolnyatsya na kliente. Deystvitelno, naprimer, esli nam neobxodimo vıpolnyat kontrol straxovıx zapasov tovarov na sklade, to kajdoe prilojenie, kotoroe svyazano s izmeneniem sostoyaniya sklada, posle vıpolneniya operatsiy modifikatsii dannıx, imitiruyushix prodaju ili udalenie tovara so sklada, doljno vıpolnyat proverku na ob’em ostatka, i v sluchae, esli on menshe straxovogo zapasa, formirovat sootvetstvuyushuyu zayavku na postavku trebuemogo tovara. Eto uslojnyaet klientskoe prilojenie, s odnoy storonı, a s drugoy — mojet vızvat neobosnovannıy zakaz dopolnitelnıx tovarov neskolkimi prilojeniyami.
  

Model servera baz dannıx

Dlya togo chtobı izbavitsya ot nedostatkov modeli udalennogo dostupa, doljnı bıt soblyudenı sleduyushie usloviya:

1. 
   Neobxodimo, chtobı BD v kajdıy moment otrajala tekushee sostoyanie predmetnoy oblasti, kotoroe opredelyaetsya ne tolko sobstvenno dannımi, no i svyazyami mejdu ob’ektami dannıx. To est dannıe, kotorıe xranyatsya v BD, v kajdıy moment vremeni doljnı bıt neprotivorechivımi.
   
2. 
   BD doljna otrajat nekotorıe pravila predmetnoy oblasti, zakonı, po kotorım ona funktsioniruet (business rules). Naprimer, zavod mojet normalno rabotat tolko v tom sluchae, esli na sklade imeetsya nekotorıy dostatochnıy zapas (straxovoy zapas) detaley opredelennoy nomenklaturı, detal mojet bıt zapushena v proizvodstvo tolko v tom sluchae, esli na sklade imeetsya v nalichii dostatochno materiala dlya ee izgotovleniya, i t. d.
   
3. 
   Neobxodim postoyannıy kontrol za sostoyaniem BD, otslejivanie vsex izmeneniy i adekvatnaya reaktsiya na nix: naprimer, pri dostijenii nekotorım izmeryaemım parametrom kriticheskogo znacheniya doljno proizoyti otklyuchenie opredelennoy apparaturı, pri umenshenii tovarnogo zapasa nije dopustimoy normı doljna bıt sformirovana zayavka konkretnomu postavshiku na postavku sootvetstvuyushego tovara.
   
4. 
   Neobxodimo, chtobı vozniknovenie nekotoroy situatsii v BD chetko i operativno vliyalo na xod vıpolneniya prikladnoy zadachi.
   
5. 
   Odnoy iz vajneyshix problem SUBD yavlyaetsya kontrol tipov dannıx. V nastoyashiy moment SUBD kontroliruet sintaksicheski tolko standartno-dopustimıe tipı dannıx, to est takie, kotorıe opredelenı v DDL (data definition language) — yazıke opisaniya dannıx, kotorıy yavlyaetsya chastyu SQL. Odnako v realnıx predmetnıx oblastyax u nas deystvuyut dannıe, kotorıe nesut v sebe eshe i semanticheskuyu sostavlyayushuyu, naprimer, eto koordinatı ob’ektov ili edinitsı razlichnıx metrik, naprimer rabochaya nedelya v otlichie ot realnoy imeet srazu posle pyatnitsı ponedelnik.
   

Dannuyu model podderjivayut bolshinstvo sovremennıx SUBD: Informix, Ingres, Sybase, Oracle, MS SQL Server. Osnovu dannoy modeli sostavlyaet mexanizm xranimıx protsedur kak sredstvo programmirovaniya SQL-servera, mexanizm triggerov kak mexanizm otslejivaniya tekushego sostoyaniya informatsionnogo xranilisha i mexanizm ogranicheniy na polzovatelskie tipı dannıx, kotorıy inogda nazıvaetsya mexanizmom podderjki domennoy strukturı. Model servera baz dannıx predstavlena na ris. 1.6.

Ris. 1.6. Model aktivnogo servera BD

V etoy modeli biznes-logika razdelena mejdu klientom i serverom. Na servere biznes-logika realizovana v vide xranimıx protsedur — spetsialnıx programmnıx moduley, kotorıe xranyatsya v BD i upravlyayutsya neposredstvenno SUBD. Klientskoe prilojenie obrashaetsya k serveru s komandoy zapuska xranimoy protsedurı, a server vıpolnyaet etu protseduru i registriruet vse izmeneniya v BD, kotorıe v ney predusmotrenı. Server vozvrashaet klientu dannıe, relevantnıe ego zaprosu, kotorıe trebuyutsya klientu libo dlya vıvoda na ekran, libo dlya vıpolneniya chasti biznes-logiki, kotoraya raspolojena na kliente. Trafik obmena informatsiey mejdu klientom i serverom rezko umenshaetsya.

TSentralizovannıy kontrol v modeli servera baz dannıx vıpolnyaetsya s ispolzovaniem mexanizma triggerov. Triggerı takje yavlyayutsya chastyu BD.

Termin «trigger» vzyat iz elektroniki i semanticheski ochen tochno xarakterizuet mexanizm otslejivaniya spetsialnıx sobıtiy, kotorıe svyazanı s sostoyaniem BD. Trigger v BD yavlyaetsya kak bı nekotorım tumblerom, kotorıy srabatıvaet pri vozniknovenii opredelennogo sobıtiya v BD. YAdro SUBD provodit monitoring vsex sobıtiy, kotorıe vızıvayut sozdannıe i opisannıe triggerı v BD, i pri vozniknovenii sootvetstvuyushego sobıtiya server zapuskaet sootvetstvuyushiy trigger. Kajdıy trigger predstavlyaet soboy takje nekotoruyu programmu, kotoraya vıpolnyaetsya nad bazoy dannıx. Triggerı mogut vızıvat xranimıe protsedurı.

Mexanizm ispolzovaniya triggerov predpolagaet, chto pri srabatıvanii odnogo triggera mogut vozniknut sobıtiya, kotorıe vızovut srabatıvanie drugix triggerov. Etot moshnıy instrument trebuet tonkogo i soglasovannogo primeneniya, chtobı ne poluchilsya beskonechnıy tsikl srabatıvaniya triggerov.

V dannoy modeli server yavlyaetsya aktivnım, potomu chto ne tolko klient, no i sam server, ispolzuya mexanizm triggerov, mojet bıt initsiatorom obrabotki dannıx v BD.

I xranimıe protsedurı, i triggerı xranyatsya v slovare BD, oni mogut bıt ispolzovanı neskolkimi klientami, chto. sushestvenno umenshaet dublirovanie algoritmov obrabotki dannıx v raznıx klientskix prilojeniyax.

Dlya napisaniya xranimıx protsedur i triggerov ispolzuetsya rasshirenie standartnogo yazıka SQL, tak nazıvaemıy vstroennıy SQL. Vstroennıy SQL mı rassmotrim v glave 12.

Nedostatkom dannoy modeli yavlyaetsya ochen bolshaya zagruzka servera. Deystvitelno, server obslujivaet mnojestvo klientov i vıpolnyaet sleduyushie funktsii:

• 
  osushestvlyaet monitoring sobıtiy, svyazannıx s opisannımi triggerami;
  
• 
  obespechivaet avtomaticheskoe srabatıvanie triggerov pri vozniknovenii svyazannıx s nimi sobıtiy;
  
• 
  obespechivaet ispolnenie vnutrenney programmı kajdogo triggera;
  
• 
  zapuskaet xranimıe protsedurı po zaprosam polzovateley;
  
• 
  zapuskaet xranimıe protsedurı iz triggerov;
  
• 
  vozvrashaet trebuemıe dannıe klientu;
  
• 
  obespechivaet vse funktsii SUBD: dostup k dannım, kontrol i podderjku tselostnosti dannıx v BD, kontrol dostupa, obespechenie korrektnoy parallelnoy rabotı vsex polzovateley s edinoy BD.
  

Esli mı perelojili na server bolshuyu chast biznes-logiki prilojeniy, to trebovaniya k klientam v etoy modeli rezko umenshayutsya. Inogda takuyu model nazıvayut modelyu s «tonkim klientom», v otlichie ot predıdushix modeley, gde na klienta vozlagalis gorazdo bolee sereznıe zadachi. Eti modeli nazıvayutsya modelyami s «tolstım klientom».

Dlya razgruzki servera bıla predlojena trexurovnevaya model.