Информационные серверы и универсальные клиенты

Одной из основных идей, лежащих в основе технологий Интернета, является концепция универсального клиента и информационных серверов. Универсальный клиент (браузер) обеспечивает взаимодействие с серверами приложений по единому протоколу (протокол передачи гипертекста — HTTP)и интерпретацию и визуализацию документа, подготовленного на универсальном языке разметки (язык разметки гипертекста — HTML). И протокол, и язык разметки не зависят от платформы, на которой исполняется программное обеспечение клиента. Клиент, характерный для технологий Интернета, является только средством поиска, форматирования и просмотра информации, т.е., как правило клиент не выполняет функций, связанных с алгоритмами, реализующими бизнес-логику.

Функция информационного сервера – передача по запросу страниц гипертекстовых документов. Функциональность и эффективность информационного сервера в значительной степени зависят от технологии формирования страниц. Разделение процессов участвующих в формировании страниц, является способом эффективной организации распределенной обработки данных Продуманное разделение программно-аппаратных ресурсов позволяет достигнуть высокого уровня производительности информационного сервера для различных вариантов эксплуатации.

В Интернете используются двухсвязные и многосвязные системы. В двухсвязных системах информационный сервер напрямую взаимодействует с клиентом. Для многосвязных систем клиент может взаимодействовать с информационным сервером или сервером транзакций, которые, в свою очередь, взаимодействуют с серверами баз данных или сервером приложений. Использование многосвязных систем обеспечивает дополнительную гибкость в распределении нагрузки на узлы системы и повышение живучести системы в целом.

Для расширения функциональности универсального клиента заключающейся в формировании обратной связи с сервером используются аплеты на языке Java. Аплет – это прикладная программа, хранимая, как правило, в универсальном байт-коде на сервере и загружаемая клиентом для последующей интерпретации. Интерпретация кода осуществляется виртуальной Java-машиной, встроенной в программное обеспечение универсального клиента.

Следующим логическим этапом развития систем обработки данных стало перенесение идей клиент-серверных технологий на более высокий уровень абстракции. Рассмотрим процесс доступа из среды универсального клиента к данным, управляемым СУБД. Для большинства предприятий интеграция информационной инфраструктуры в Интернете/интранете происходила (или будет происходить) тогда, когда накоплены определенные массивы данных и существуют информационные системы, работающие с имеющимися данными.

Программное обеспечение информационного сервера стандартизирует внешнее представление данных и пользовательский интерфейс, а СУБД организует хранение и управление данными.

Единственная программа, которая должна быть установлена на компьютере пользователя, и единственная программа, которую пользователь должен изучить, — это универсальный клиент (браузер). Пользователь взаимодействует с базой данных посредством заполнения форм, отображаемых средствами браузера. Запросы к серверу баз данных формируются прозрачно для пользователя. От пользователя скрыта реальная структура данных и особенности технологии доступа. Взаимодействие универсального клиента и информационного сервера, связанного с сервером баз данных предприятия, представлено на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Взаимодействие универсального клиента и информационного сервера

Для приложений, требующих более сложных алгоритмов взаимодействия с информационным сервером, существуют стандартные способы расширения возможностей браузера. Программа, расширяющая возможности браузера, может быть написана на языке Java. Java — это объектно-ориентированный язык программирования для разработки приложений, созданный специально для распределенных сред. Технология Java позволяет создавать полноценные приложения для работы с компьютерной графикой, файловыми системами и компьютерными сетями.

Одним из важных свойств Java -технологии является переносимость приложений. Концепция переносимости состоит в том, что написанный и отлаженный на языке Java код может исполняться на любой программно-аппаратной платформе. Для реализации концепции переносимости приложения на языке Java компилируются в универсальный байт-код, который интерпретируется в различных средах специальным программным обеспечением — виртуальной Java- машиной. Байт-код является универсальным форматом представления кода и данных приложения, единым для всех платформ: для персональных компьютеров, корпоративных Unix -серверов и больших вычислительных систем.

На стадии компиляции проводится выявление ошибок и частичная оптимизация программ. При исполнении виртуальная Java -машина также обеспечивает некоторые формы контроля кода приложения: переполнение стека, отслеживание границ массивов и др. В процессе исполнения приложения виртуальная Java- машинапроверяет его код на правильность байт-кода, безопасность команд для компьютера и локальной сети, соответствие разрешенным операциям, а также на целый ряд дополнительных условий. Дополнительные проверки несколько замедляют работу приложения, но обеспечивают более высокий уровень безопасности для компьютера, на котором приложение исполняется. Источником получения многих приложений являются информационные серверы сети, на которых могут находиться и деструктивные программы.

Непосредственно перед инициализацией приложения виртуальная Java -машина производит сборку его фрагментов из библиотек классов, разрешает ссылки между именами. Источником фрагментов может быть не только байт-код, хранимый в локальной системе, но и байт-код, получаемый с информационных серверов Интернета.

Технология разработки документа на языке HTML позволяет включать код приложений на языке Java в текст документа. Такое включение оформляется в виде ссылки, Java-приложения оформляются (при написании, отладке и компиляции в байт-код) специальным образом и называются аплетами. При этом код этой программы передается браузеру по тому же протоколу HTTP, что и информационные страницы. Специальный компонент браузера — виртуальная Java- машина — осуществит интерпретацию и исполнение соответствующего кода.

Получив документ, содержащий ссылку на байт-код аплета, программа универсального клиента запрашивает у соответствующего информационного сервера необходимый байт-код. Код может выполняться непосредственно после завершения его передачи в компьютер клиента или быть активизирован с помощью специальных команд. Аплеты используются для получения от пользователя некоторой информации либо выполнения некоторого действия по запрограммированному заранее алгоритму, параметры которого вводятся пользователем. Важным механизмом использования аплетов является реализация обратной связи с информационным сервером, в частности осуществляемой в форме взаимодействия с удаленной базой данных.

Для приложений, которым необходима более мощная внутренняя обработка данных, например достаточно сложная бизнес-логика, реализуемая на стороне информационного сервера, предусмотрены стандартные способы соответствующего расширения возможностей сервера. Такие возможности осуществляются путем подключения в состав информационного дополнительных серверов. В частности, помимо серверов баз данных в состав информационного сервера могут включаться серверы приложений. С точки зрения пользователя, никаких изменений в технологии работы с универсальным клиентом не произойдет. На рис. 4.2 показана схема расширенного взаимодействия универсального клиента и информационного сервера, связанного с сервером баз данных предприятия.

Рис 4.2. Расширенное взаимодействие универсального клиента и информационного сервера

Отметим, что инструментарии информационного сервера и сервера баз данных различны. Но для всех серверов баз данных промышленного уровня формально определен интерфейс, описывающий интеграцию соответствующих серверов. Это же замечание относится и к серверам приложений.