Лекция 21. Технологии распределённой обработки данных
Одной из важнейших сетевых технологий является распределённая обра-ботка данных.Персональные компьютеры стоят на рабочих местах,то естьна местах возникновения и использования информации. Они связаны сетью, что даёт возможность распределить их ресурсы по отдельным функциональ-ным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в на-правлении децентрализации. Распределённая обработка данных позволяет повысить эффективность удовлетворения изменяющейся информационной потребности информационного работника и , тем самым, обеспечить гибкость принимаемых им решений. Преимущества распределённой обработки дан-ных выражаются в:
• увеличении числа взаимодействующих пользователей, выполняющих функ-ции сбора, обработки, хранения, передачи информации;
• снятии пиковых нагрузок с централизованной базы путём распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных компьютеров;
• обеспечении доступа информационному работнику к вычислительным ре-сурсам сети компьютеров;
• обеспечении симметричного обмена данными между удаленными пользова-телями.
Формализация концептуальной схемы данных повлекла за собой возмож-ность классификации моделей представления данных на иерархические, се-тевые и реляционные.
Это отразилось в понятии архитектуры систем управления базами данных (СУБД) и технологии обработки. Архитектура СУБД описывает её функцио-нирование как взаимодействие процессов двух типов: клиента и сервера.
Распределённая обработка и распределённая база данных – не являются си-
нонимами.Если при распределённой обработке производится работа с базой,то подразумевается, что представление данных, их содержательная обработ-ка, работа с базой на логическом уровне выполняются на персональном ком-пьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии – на файл-сервере.
Распределённая база данных размещается на нескольких серверах. Для дос-тупа к удалённым данным надо использовать сетевую СУБД. В системе рас-пределённой обработки клиент может послать запрос к собственной локаль-ной базе или удалённой.
Удалённый запрос–это единичный запрос к одному серверу.Несколькоудалённых запросов к одному серверу объединяются в удалённую транзак-цию.Если отдельные запросы транзакции обрабатываются различными сер-верами, то транзакция называется распределённой. При этом один запрос транзакции обрабатывается одним сервером. Если один запрос транзакции обрабатывается несколькими серверами, он называется распределённым. Только обработка распределённого запроса поддерживает концепцию рас-пределённой базы данных.
Существуют разные технологии распределённой обработки данных.
Первой технологией распределённой обработки данных была технологияфайл–сервер. По запросу клиента файл–сервер пересылает весь файл.Цело-стность и безопасность данных не обеспечивается. Файл–сервер содержит базу данных и файловую систему для обеспечения многопользовательских запросов.
Сетевые СУБД, основанные на технологии файл-сервер, недостаточно мощ-ны. В нагруженной сети неизбежно падает производительность, нарушается безопасность и целостность данных. Проблема производительности возникла потому, что файл-серверы реализуют принцип «всё или ничего». Полные ко-пии файлов базы перемещаются вперед-назад по сети. Проблемы с безопас-ностью, целостностью возникли из- за того, что с самого начала файл-серверы не были сконструированы с учётом целостности данных и их восстановления в случае аварии.
На смену пришла технология клиент сервер. Технология клиент-сервер яв-ляется более мощной, так как позволила совместить достоинства однополь-зовательских систем (высокий уровень диалоговой поддержки, дружествен-ный интерфейс, низкая цена) с достоинствами более крупных компьютерных систем (поддержка целостности, защита данных, многозадачность). Она за счёт распределения обработки транзакций между многими серверами повы-шает производительность, позволяет пользователям электронной почты рас-пределять работу над документами, обеспечивает доступ к более совершен-ным доскам объявлений и конференциям.
Основная идея технологии клиент-сервер заключается в том, чтобы располо-жить серверы на мощных , а приложения клиентов, использующих язык инст-рументальных средств, – на менее мощных компьютерах. Тем самым задей-ствованы ресурсы более мощного сервера и менее мощных компьютеров клиентов. Файл–сервер заменён сервером баз данных, который содержит ба-зу данных, сетевую операционную систему, сетевую СУБД.
Ввод-вывод к базе основан не на физическом дроблении данных, а на логи-ческом, т .е. клиентам отправляется не полная копия базы, а логически необ-ходимые порции, тем самым сокращается трафик сети.
Трафик сети–это поток сообщений в сети.В технологии клиент-серверпрограммы клиента и его запросы хранятся отдельно от сетевой СУБД. Сер-вер баз данных обрабатывает запросы клиентов, выбирает необходимые дан-ные из базы, посылает их клиентам по сети, производит обновление инфор-мации, обеспечивает целостность и безопасность данных. Для доступа к сер-веру баз данных и манипулирования данными применяется язык запросов
SQL.
Платформу сервера баз данных определяют операционная система компью-тера клиента и сетевая операционная система. Каждый сервер баз данных может работать на определённом типе компьютера и сетевой операционной системе. Операционные системы серверов – это Unix, Windows NT, Linux и др. В настоящее время наиболее популярными являются Microsoft SQL-server, SQLbase-server, Oracle-server и др.
Совмещение гипертекстовой технологии с технологией реляционных баз данных позволило создать распределённые гипертекстовые базы данных.
Разрабатываются гипертекстовые модели внутренней структуры базы дан-ных и размещения баз данных на серверах. Гипертекстовые базы данных со-держат гипертекстовые документы и обеспечивают самый быстрый доступ к удалённым данным. Гипертекстовые документы могут быть текстовыми, цифровыми, графическими, аудио и видео файлами. Тем самым создаются