 |
Компоненты архитектуры клиент-сервер
|
|
|
|
Существуют три основных программных компонента архитектуры клиент-сервер:
· Программное обеспечение конечного пользователя.
· Промежуточное обеспечение.
· Программное обеспечение сервера.
1. К ПО конечного пользователя относятся средства разработки программ и генераторы отчетов, в том числе электронные таблицы и текстовые процессоры. С помощью этого ПО пользователи устанавливают связь с серверами, отправляют на рассмотрение серверу запросы и получают ответную информацию.
2. Промежуточное обеспечение предоставляет общий интерфейс для ПО конечного пользователя и сервера, проникающий сквозь сквозь слои GUI (графический интерфейс пользователя), операционную систему, вычислительной сети и собственных драйверов базы данных с помощью общих вызовов. Для завершения операции сервер базы данных выполняет запрос и передает клиенту затребованные данные для обработки их программой клиента.
3. Под ПО сервера подразумевается операционная система и конкретный сервер базы данных, используемый для обработки запросов клиентской части информационной системы.
Серверы баз данных занимаются не только обслуживанием данных. В них предусмотрены также механизмы блокировок и элементы управления многопользовательским доступом, которые обеспечивают защиту данных от опасности параллельного доступа. Кроме этого, серверу баз данных приходится ограждать данные от несанкционированного доступа, оптимизировать запросы к базе данных, обеспечивать кэширование и предоставлять место для размещения словаря данных.
4. Модели архитектуры «клиент-сервер»
Одна из моделей взаимодействия компьютеров в сети получила название «клиент-сервер». Каждый из составляющих эту архитектуру элементов играет свою роль: сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, клиент имеет возможность воспользоваться ими.
|
|
|
Сервер базы данных представляет собой мультипользовательскую версию СУБД, параллельно обрабатывающую запросы, поступившие со всех рабочих станций. В его задачу входит реализация логики обработки транзакций с применением необходимой техники синхронизации - поддержки протоколов блокирования ресурсов, обеспечение, предотвращение и/или устранения тупиковых ситуаций.
В ответ на пользовательский запрос рабочая станция получит не «сырье» для последующей обработки, а готовые результаты. Программное обеспечение рабочей станции при такой архитектуре играет роль только внешнего интерфейса (Front - end) централизованной системы управления данными. Это позволяет существенно уменьшить сетевой трафик, сократить время на ожидание блокированных ресурсов данных в мультипользовательском режиме, разгрузить рабочие станции и при достаточно мощной центральной машине использовать для них более дешевое оборудование.
Для современных СУБД архитектура «клиент-сервер» стала фактически стандартом. Если предполагается, что проектируемая информация будет иметь архитектуру «клиент-сервер», то это означает, что прикладные программы, реализованные в ее рамках, будут иметь распределенный характер, т. е. часть функций приложений будет реализована в программе-клиенте, другая - в программе-сервере. Основной принцип технологии «клиент-сервер» заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на четыре группы:
· функции ввода и отображения данных;
· прикладные функции, характерные для предметной области;
· фундаментальные функции хранения и управления ресурсами (базами данных);
· служебные функции.
Исходя из этого, рассмотрим три подхода, реализованные в моделях технологии «клиент-сервер».
|
|
|
RDA-модель
Основные свойства:
· коды компонента представления и прикладного компонента совмещены и выполняются на компьютере-клиенте;
· доступ к информационным ресурсам обеспечивается операторами непроцедурного языка SQL.
Технология:
· клиентский запрос направляется на сервер, где функционирующее ядро СУБД обрабатывает запрос и возвращает результат (блок данных) клиенту. Ядро СУБД выполняет пассивную роль;
· инициатор манипуляций с данными - программы на компьютере-клиенте.
Достоинства:
· процессор сервера загружается операциями обработки данных;
· уменьшается загрузка сети, т.к. по сети передаются запросы на языке SQL;
· унификация интерфейса «клиент-сервер» в виде языка SQL; использование его в качестве стандарта общения клиента и сервера.
Недостатки:
· удовлетворительное администрирование приложений в RDA-модели невозможно из-за совмещения в одной программе различных по своей природе функций (представления и прикладных).
DBS-модель
Реализована в реляционных СУБД Informix, Ingres, Oracle.
Основные свойства:
· основа модель-механизм хранимых процедур - средство программирования SQL-сервера;
· процедуры хранятся в словаре базы данных, разделяются между несколькими клиентами и выполняются на компьютере, где функционирует SQL-сервер;
· компонент представления выполняется на компьютере-клиенте;
· прикладной компонент и ядро СУБД на компьютере-сервере базы данных.
Достоинства:
· возможность централизованного администрирования;
· вместо SQL-запросов по сети передаются вызовы хранимых процедур, что ведет к снижению сетевого трафика.
Недостатки:
· в большинстве СУБД недостаточно возможностей для отладки и типизирования хранимых процедур;
· ограниченность средств для написания хранимых процедур.
На практике чаще используется разумный синтез RDA- и DBS-моделей для построения многопользовательских информационных систем.
AS-модель
Основные свойства:
· на компьютере-клиенте выполняется процесс, отвечающий за интерфейс с пользователем;
· этот процесс, обращаясь за выполнением услуг к прикладному компоненту, играет роль клиента приложения (АС);
|
|
|
· прикладной компонент реализован как группа процессов, выполняющих прикладные функции, и называется сервером приложения (AS);
· все операции над БД выполняются соответствующим компонентом, для которого AS - клиент.
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.
В последнее время также наблюдается тенденция ко все большему использованию модели распределенного приложения. Характерной чертой таких приложений является логическое разделение приложения на две и более частей, каждая из которых может выполняться на отдельном компьютере. Выделенные части приложения взаимодействуют друг с другом, обмениваясь сообщениями в заранее согласованном формате. В этом случае двухзвенная архитектура клиент-сервер становится трехзвенной, а к некоторых случаях, она может включать и больше звеньев.
Заключение
Архитектура клиент-сервер значительно упрощает и ускоряет разработку приложений за счет того, что правила проверки целостности данных находятся на сервере. Неправильно работающее клиентское приложение не может привести к потере или искажению данных. Все эти возможности, ранее свойственные только сложным и дорогостоящим системам, сейчас доступны даже небольшим организациям. Стоимость оборудования, программного обеспечения и обслуживания для персональных компьютеров в десятки раз ниже, чем для мэйнфреймов.
Реальное распространение архитектуры клиент-сервер стало возможным благодаря развитию и широкому внедрению в практику концепции открытых систем.
Основной проблемой систем, основанных на архитектуре клиент-сервер, является то, что в соответствии с этой концепцией от них требуется мобильность в как можно более широком классе аппаратно-программных решений открытых систем.
В заключение стоит отметить что архитектура клиент-сервер предоставляет разработчикам ПО исключительную свободу выбора и согласования различных типов компонентов для клиента, сервера и всех промежуточных звеньев.
|
|
|
