ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В СЕТЯХ INTERNET И INTRANET

Содержание

Слайд 2

ВВЕДЕНИЕ Обработка информации в сети Internet существенно отличается от обработки информации

ВВЕДЕНИЕ

Обработка информации в сети Internet существенно отличается от обработки информации

в локальной сети и, тем более, на отдельном компьютере. Основные отличительные особенности состоят в следующем.
Большая протяженность коммуника-ционных линий не позволяет выполнять пересылку больших объемов данных в реальном масштабе времени.
Слайд 3

Взаимодействие распределенных эле-ментов информационной системы (ИС) происходит с помощью обмена паке-тами

Взаимодействие распределенных эле-ментов информационной системы (ИС) происходит с помощью обмена паке-тами

или сообщениями. Отдельные программные компоненты ИС могут быть одного или различных произво-дителей. В последнем случае особую роль приобретает решение проблемы поддержки стандартов на сетевые протоколы и на язык SQL.
Слайд 4

Сеть Internet по масштабам больше всех других сетей, и принципы ее

Сеть Internet по масштабам больше всех других сетей, и принципы ее

организации оказывают существенное влияние и на использование БД.
На данной лекции мы рассмотрим модели доступа к БД на стороне сервера и на стороне клиента с помощью специально разработанного для сети Internet инструментария. В частности, ознакомимся с общим шлю-зовым интерфейсом (CGI) и языком создания апплетов Java.
Слайд 5

1. Организация обмена информацией в сети Internet Основными видами услуг (сервиса),

1. Организация обмена информацией в сети Internet

Основными видами услуг (сервиса),

предоставляемых пользователям при подключении к сети Internet, являются:
электронная почта (E-mail);
телеконференции (UseNet);
система эмуляции удаленных термина-лов (TelNet);
поиск и передача двоичных файлов (FTP);
Слайд 6

поиск и передача текстовых файлов с помощью системы меню (Gopher); поиск

поиск и передача текстовых файлов с помощью системы меню (Gopher);
поиск и

передача документов с помо-щью гипертекстовых ссылок (W W W).
Все эти услуги характеризуются своими возможностями и различием в органи-зации протоколов обмена информа-цией. Под протоколом, в общем случае, понимается набор инструкций, регла-ментирующих работу взаимосвязанных систем или объектов в сети.
Слайд 7

Электронная почта Электронная почта – наиболее простой и доступный способ доступа

Электронная почта

Электронная почта – наиболее простой и доступный способ доступа

в сети Internet. Она позволяет выполнять пересылку любых типов файлов (вклю-чая тексты, изображения, звуковые файлы) по адресам электронной почты в любую точку планеты за короткий промежуток времени в любое время суток. Для передачи сообщения необходимо знать электронный адрес получателя.
Слайд 8

Работа электронной почты основана на последовательной передаче информа-ции по сети от

Работа электронной почты основана на последовательной передаче информа-ции по сети

от одного почтового сервера к другому, пока сообщение не достигнет адресата. К достоинствам электронной почты относятся высокая оперативность и низкая стоимость. Недостаток электронной почты состоит в ограниченности объема пересылаемых файлов.
Слайд 9

Система телеконференций Система UserNet разработана как сис-тема обмена текстовой информацией. Она

Система телеконференций

Система UserNet разработана как сис-тема обмена текстовой информацией. Она

позволяет всем пользователям сети Internet участвовать в групповых дискуссиях, называемых телеконфе-ренциями, в которых обсуждаются всевозможные проблемы. В настоящее время телеконференции позволяют передавать файлы любых типов.
Слайд 10

Протоколы TelNet и FTP TelNet – это протокол, позволяющий од-ному компьютеру

Протоколы TelNet и FTP

TelNet – это протокол, позволяющий од-ному компьютеру

использовать ресур-сы другого (удаленного) компьютера, то есть это протокол удаленного терми-нального доступа в сети.
FTP (File Transfer Protocol) – это прото-кол, позволяющий передавать файлы произвольного формата между двумя компьютерами сети.
Слайд 11

Программное обеспечение FTP разра-ботано по архитектуре «клиент-сервер» и разделено на две

Программное обеспечение FTP разра-ботано по архитектуре «клиент-сервер» и разделено на

две части: серверную (FTP-сервер) и клиентскую (FTP-кли-ент). FTP-клиент в общем случае поз-воляет пользователям просматривать файловую систему FTP-сервера и про-изводить с ней обмен файлами любого типа, в том числе, исполняемыми про-граммами. Недостатком этого протоко-ла является необходимость априорного знания местоположения разыскиваемой информации (FTP-адреса).
Слайд 12

Протокол Gopher Протокол Gopher и реализующее его ПО предоставляют пользователям возмож-ность

Протокол Gopher

Протокол Gopher и реализующее его ПО предоставляют пользователям возмож-ность

работы с информационными ресур-сами, не зная заранее их местонахождения. Для начала работы по этому протоколу достаточно знать адрес одного Gopher-сервера. В дальнейшем работа заключается в выборе команд, представленных в виде простых и понятных меню, при этом пункты меню одного сервера могут содержать ссылки на меню других серверов.
Слайд 13

Гипертекст W W W (World Wide Web – всемирная паутина) представляет

Гипертекст

W W W (World Wide Web – всемирная паутина) представляет

собой самое популярное и современное средство организации сетевых ресурсов и стро-ится на основе гипертекстового пред-ставления информации.
Гипертекстовый документ - это текст, содержащий ссылки на другие фрагменты текстов произвольных документов, в том числе и этого документа.
Слайд 14

Гипертекстовый документ подготавли-вается на стандартизованном языке HTML (HiperText Markup Language –

Гипертекстовый документ подготавли-вается на стандартизованном языке HTML (HiperText Markup Language

– разметки гипертекста). Он состоит из страниц (web-страниц), доступ к кото-рым основан на протоколе передачи гипертекста (HiperText Transfer Protocol, HTTP). HTML-документ представляет собой ASCII-файл, доступный для просмотра и редактирования в любом редакторе текстов.
Слайд 15

В отличие от обычного текстового фай-ла в нем присутствуют специальные команды

В отличие от обычного текстового фай-ла в нем присутствуют специальные

команды – тэги, которые указывают правила форматирования документа. С помощью тэгов описываются различ-ные элементы документа: заголовки, абзацы (параграфы), списки, ссылки, формы и т.д. Простейшим примером гипертекста является книга, оглавление которой содержит внутренние ссылки в виде номеров страниц на разделы и т.п.
Слайд 16

Кроме того, в книге могут содержаться внешние ссылки на другие использу-емые

Кроме того, в книге могут содержаться внешние ссылки на другие

использу-емые источники информации. Фрагмент документа может включать в себя ин-формацию в виде обычного текста, гра-фического изображения, звука и движу-щегося изображения (анимации). Ги-пертекст с нетекстовыми документами часто называют гипермедиа.
Слайд 17

Протокол TCP / IP Работа с сети Internet основана на использовании

Протокол TCP / IP

Работа с сети Internet основана на использовании

протокола TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol – Протокол управления пере-дачей данных/Протокол Internet), кото-рый используется для передачи данных в глобальной сети и во многих локаль-ных сетях. Протокол TCP / IP в основ-ном реализует функции транспортного и сетевого уровней эталонной модели архитектуры открытых систем (OSI).
Слайд 18

Этот протокол представляет собой семейство коммуникационных протоко-лов, которые по назначению можно

Этот протокол представляет собой семейство коммуникационных протоко-лов, которые по назначению

можно разделить на следующие группы:
транспортные протоколы, служа-щие для управления передачей данных между двумя компьютерами;
протоколы маршрутизации, обра-батывающие адресацию данных и определяющие кратчайшие доступ-ные пути к адресату;
Слайд 19

протоколы поддержки сетевого ад-реса, предназначенные для иденти-фикации компьютера по его уникаль-ному

протоколы поддержки сетевого ад-реса, предназначенные для иденти-фикации компьютера по его уникаль-ному

номеру или имени;
прикладные протоколы, обеспечи-вающие получение доступа к всевоз-можным сетевым услугам;
шлюзовые протоколы, помогающие передавать по сети сообщения о маршрутизации и информацию о состоянии сети, а также обраба-тывать данные для ЛС.
Слайд 20

Существуют и другие протоколы, кото-рые обеспечивают клиенту удобство работы в сети.

Существуют и другие протоколы, кото-рые обеспечивают клиенту удобство работы в

сети. Доступ пользователей к ресурсам Internet обычно производится с помощью программ-навигаторов (бра-узеров): Netscape, Internet Explorer, Mozilla, Opera и др. Хотя эти програм-мы основаны на использовании про-токола HTTP, они предоставляют прос-той доступ к другим сервисам Internet: электронной почте, новостям и т.д.
Слайд 21

2. Базы данных в сети Internet и корпоративной сети intranet Самым

2. Базы данных в сети Internet и корпоративной сети intranet

Самым

распространенным и доступным ресурсом для извлечения информации в сети Internet являются так называемые машины поиска (сетевые роботы – спайдеры и индексы). Главной задачей машин поиска, по сути, является индексация ресурсов сети, а также поддержка и расширение соответствую-щих баз данных.
Слайд 22

Фактически в базах данных машин поиска хранится информация о том, где

Фактически в базах данных машин поиска хранится информация о том,

где и что лежит в сети. Поэтому можно считать, что существующие машины поиска обеспечивают низкоуровневый сервис для клиентских поисковых программ более высокого уровня.
Технология intranet по существу пред-ставляет собой технологию Internet, перенесенную в среду корпоративных информационных систем.
Слайд 23

Архитектура ИС в Internet и intranet является результатом эволюционного перехода от

Архитектура ИС в Internet и intranet является результатом эволюционного перехода

от первых многопользова-тельских вычислительных систем (мэйнфреймов) через системы клиент-сервер к распределенным системам с централизованной обработкой и под-готовкой информации к непосредствен-ному потреблению. Для понимания дальнейшего рассмотрим кратко три основных этапа указанной эволюции.
Слайд 24

Мэйнфреймы В мэйнфреймах вычислительные ре-сурсы, хранимые данные и программы обработки информации

Мэйнфреймы

В мэйнфреймах вычислительные ре-сурсы, хранимые данные и программы обработки информации

сконцентриро-ваны в одной ЭВМ. Основным сред-ством доступа был алфавитно-цифро-вой терминал (клавиатура и дисплей), управляемый ЭВМ. Вся обработка информации и подготовка ее к выдаче выполнялась на центральной ЭВМ.
Слайд 25

С терминалов, как правило, в машину передавались коды нажатия клавиш или

С терминалов, как правило, в машину передавались коды нажатия клавиш или

содержимое буфера экрана, а обратно на терминал пересылались отображаемые экраны с соответствующими кодами управления отображением.

Соединительные
кабели

Слайд 26

Достоинством системы является простота администрирования, защиты информации и модификации системы. К

Достоинством системы является простота администрирования, защиты информации и модификации системы.

К недостаткам системы можно отнести высокую загрузку процессоров и линий связи (как следствие – невысокую реакцию при большом количестве пользователей), низкую надежность (выход из строя ЭВМ приводит к полному отказу всей системы), сложность масштабирования системы и др.
Слайд 27

Архитектура клиент-сервер Мы эту архитектуру уже подробно рассмотрели на предыдущей лекции.

Архитектура клиент-сервер

Мы эту архитектуру уже подробно рассмотрели на предыдущей лекции.

Добавим лишь то, что в этих системах место терминала заняла ПЭВМ, а роль мэйнфрейма – компьютер-сервер. До-стоинства этой системы: высокая живучесть и надежность, легкость масштабирования, качественный поль-зовательский интерфейс и др.
Слайд 28

Недостатки: ориентация на данные, а не на информацию; сложность пере-носа таких

Недостатки: ориентация на данные, а не на информацию; сложность пере-носа

таких систем на другие компью-терные платформы и интеграцию с другими пакетами из-за «закрытости» используемых протоколов взаимодей-ствия компонентов систем. Еще один недостаток заключается в сложности администрирования системы и ее уязвимости при непредсказуемых или злонамеренных действиях пользова-теля или компьютерных вирусов.
Слайд 29

Корпоративные системы intranet Корпоративные системы intranet в отличие от систем клиент-сервер

Корпоративные системы intranet

Корпоративные системы intranet в отличие от систем клиент-сервер

ори-ентированы не на данные, а на ин-формацию в ее окончательном и при-годном для использования неквалифи-цированными пользователями виде. Эти системы объединяют в себе преи-мущества централизованных много-пользовательских систем и систем типа клиент-сервер.
Слайд 30

Потребители информации Рисунок 2 – Системы, поставляющие информацию

Потребители
информации

Рисунок 2 – Системы, поставляющие информацию

Слайд 31

Им присущи следующие черты: на сервере порождается информация, а не данные

Им присущи следующие черты:
на сервере порождается информация, а не данные

(напр., в случае СУБД – кортежи БД);
при обмене между клиентской и серверной частями используется протокол открытого стандарта, а не какой-то конкретной фирмы;
прикладная система находится на сер-вере, и поэтому для работы пользо-вателя на компьютере-клиенте доста-точно иметь программу-навигатор.
Слайд 32

Взаимодействие компонентов W W W и традиционных СУБД Когда источником информации

Взаимодействие компонентов W W W и традиционных СУБД

Когда источником информации

в сетях Internet и intranet являются БД, воз-можны два варианта функциони-рования ПО W W W по доступу к БД:
на стороне Web-сервера;
на стороне Web-клиента.
Схематически это взаимодействие мож-но изобразить следующим образом.
Слайд 33

а) доступ к БД на стороне Web-сервера б) доступ к БД на стороне Web-клиента


а) доступ к БД на стороне Web-сервера

б) доступ к БД

на стороне Web-клиента
Слайд 34

Интерфейс CGI В модели доступа к БД на стороне сервера обращение

Интерфейс CGI

В модели доступа к БД на стороне сервера обращение

к серверу БД обычно производится путем вызова программами Web-сервера внешних по отношению к ним программ в соот-ветствии с соглашениями одного из интерфейсов: CGI (Common Gateway Interface – общий шлюзовый интефейс), FastCGI или API (Application Program Interfaсe – интерфейс прикладного программирования).
Слайд 35

Внешние программы взаимодействуют с сервером БД на языке SQL, непо-средственно обращаясь

Внешние программы взаимодействуют с сервером БД на языке SQL, непо-средственно

обращаясь к конкретному серверу или используя драйвер ODBC. Внешние программы пишутся на обычных языках программирования типа Си, Си++, Паскаль, или на специализированных языках типа Perl или PHP. Программы, разработанные в соответствии с интерфейсом CGI, называются CGI-сценариями или CGI-скриптами.
Слайд 36

Для поддержки этого механизма на стороне клиента в языке HTML име-ется

Для поддержки этого механизма на стороне клиента в языке HTML

име-ется средство включения в документ форм представления запросов к БД.
Процедура доступа к БД с исполь-зованием интерфейса CGI включает в себя следующие этапы:
1. Запрос Web-клиентом у Web-сервера страницы, содержащей форму обра-щения к БД, если при просмотре документа пользователем Web-клиент встречает ссылку на такую страницу.
Слайд 37

2. Заполнение Web-клиентом содержа-щейся на полученной странице формы запроса к БД

2. Заполнение Web-клиентом содержа-щейся на полученной странице формы запроса к

БД и отправка ее Web-серверу.
Правильность заполнения формы можно контролировать с помощью несложной программы, непосредствен-но находящейся в области HTML-страницы, в которой описана форма (обычно для этого используют языки VBScript или JavaScript).
Слайд 38

3. Web-сервер, получив эту форму, запускает соответствующую внешнюю CGI-программу, передавая ей

3. Web-сервер, получив эту форму, запускает соответствующую внешнюю CGI-программу, передавая ей

параметры.
4. Внешняя программа преобразует опи-санный в форме запрос к БД в соответствующий текст запроса на языке SQL, с которым обращается к серверу БД.
5. После получения результатов запроса внешняя программа формирует требуемую HTML-страницу, передает ее Web-серверу и завершает свое выполнение.
6. Web-сервер передает сформированную HTML-страницу Web-клиенту.
Слайд 39

Достоинства интерфейса CGI независимость от языка программи-рования; процессная независимость, то есть

Достоинства интерфейса CGI

независимость от языка программи-рования;
процессная независимость, то есть сценарий выполняется

на сервере как отдельный процесс, не имеющий доступа к защищенной системной информации сервера;
широкая распространенность, так как CGI-стандарт применим на каждом Web-сервере;
независимость от архитектуры сер-вера.
Слайд 40

Недостатки интерфейса CGI необходимость всякий раз устанавли-вать и разрывать соединение БД,

Недостатки интерфейса CGI

необходимость всякий раз устанавли-вать и разрывать соединение БД, по-скольку

отсутствуют средства поддерж-ки постоянного соединения Web-сер-вера с СУБД;
ограничения на обработку исходной ин-формации для запросов и результатов их выполнения;
трудоемкость выполнения программ, связанная с запуском программы как отдельного процесса.
Слайд 41

Для устранения недостатков CGI-специ-фикации разработана спецификация API. Программы, разработанные по этой

Для устранения недостатков CGI-специ-фикации разработана спецификация API. Программы, разработанные по

этой спецификации, быстрее и эффек-тивнее выполняются, поскольку орга-низованы в виде динамических библио-тек. Наиболее известными являются два интерфейса этого вида: NSAPI (компания Netscape) и ISAPI (компания Microsoft).
Слайд 42

Основное достоинство технологии API Основным достоинством этой техно-логии является ускорение выполнения

Основное достоинство технологии API

Основным достоинством этой техно-логии является ускорение выполнения

программ, так как программа выпол-няется в рамках основного серверного процесса. Сами программы имеют большую функциональность, чем CGI-сценарии, например, появилась воз-можность контролировать доступ к файлам сервера.
Слайд 43

Недостатки технологии API языковая зависимость – программа может быть написана только

Недостатки технологии API

языковая зависимость – программа может быть написана только

на языке, поддерживаемом API;
слабая защита сервера от ошибок при-кладных программ и от несанкциони-рованного доступа к системным ресур-сам;
поскольку программы привязаны к ин-терфейсу и архитектуре сервера, они не переносимы на другие платформы.
Слайд 44

Язык создания апплетов Java Java-апплет — прикладная программа на языке Java

Язык создания апплетов Java

Java-апплет — прикладная программа на языке Java в

форме байт-кода. Java-апплеты выполняются в веб-браузере с использованием виртуальной Java-ма-шины (JVM), или в Sun's AppletViewer - автономном инструменте для тести-рования апплетов. Java-апплеты были внедрены в первой версии языка Java в 1995 г.
Слайд 45

Апплеты используются для предостав-ления интерактивных возможностей веб-приложений, которые не могут быть

Апплеты используются для предостав-ления интерактивных возможностей веб-приложений, которые не могут

быть предоставлены HTML. Так как байт-код Java платформенно-независим, то Ja-va-апплеты могут выполняться с помо-щью плагинов браузерами многих платформ, включая Microsoft Windows, Unix и др. Плагин - от англ. plug-in - не-зависимо компилируемый програм-мный модуль, динамически подключае-мый к основной программе, предназна-ченный для расширения и/или исполь-зования ее возможностей.
Слайд 46

Язык Java является основным сред-ством реализации механизмов взаимо-действия Web-клиента и сервера

Язык Java является основным сред-ством реализации механизмов взаимо-действия Web-клиента и

сервера БД при доступе к БД на стороне клиента. Может также использоваться язык JavaScript, разработанный для расши-рения возможностей декларативного языка HTML на основе добавления процедурных средств. Программы на языке JavaScript выполняются на компьютере Web-браузером в режиме интерпретации.
Слайд 47

Если в HTML-документе требуется получить данные из БД, то поступают следующим

Если в HTML-документе требуется получить данные из БД, то поступают

следующим образом.
Пишут Java-апплеты, которые затем компилируются. В результате получа-ются машинно-независимые програм-мы, которые могут выполняться в режиме интерпретации или служить исходной информацией для гене-рации программ, готовых к выпол-нению на разных аппаратно-про-граммных платформах.
Слайд 48

2. В тексте HTML-документа в нужных местах ставятся ссылки на соответ-ствующие

2. В тексте HTML-документа в нужных местах ставятся ссылки на соответ-ствующие

апплеты. Сами программы хранятся на сервере.
3. В процессе работы с гипертекстом при обнаружении в тексте ссылки на апплет происходит автоматическая пересылка Java-программы с сервера в среду выполнения браузера и загрузка на выполнение. Эта про-грамма в диалоге с пользователем уточняет параметры запроса к БД.
Слайд 49

4. Получив управление, Java-апплет осу- ществляет взаимодействие с сервером БД, в

4. Получив управление, Java-апплет осу- ществляет взаимодействие с сервером БД, в

результате чего полученная из БД информация предоставляется пользо-вателю.
Для обращений к серверам БД разработан стандарт JDBC (Java DataBase Connectivity – совместимость БД для Java), основанный на концепции ODBC. Стандарт JDBC фирм Sun/Ja-vaSoft обеспечивает универсальный доступ к БД на языке Java.
Слайд 50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Из двух рассмотренных схем доступа к БД (на стороне сервера

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из двух рассмотренных схем доступа к БД (на стороне сервера

и на стороне клиента) однозначного предпочтения тому или иному варианту отдать нельзя. Все зависит от целей и условий разработки клиент-серверных программ (наиболее существенной оказывается зависимость от ОС и от вида Web-сервера).
Слайд 51

Достоинством модели доступа к БД на стороне сервера является сравнитель-ная простота

Достоинством модели доступа к БД на стороне сервера является сравнитель-ная

простота программ-навигаторов (Web-клиентов) и удобство администри-рования системы, так как основная часть ПО находится на машине Web-сервера. Очевидным недостатком явля-ется возможное ухудшение характе-ристик оперативного получения инфор-мации при большой нагрузке на Web-сервер и нехватке его мощности.
Слайд 52

Во второй модели клиентская часть системы оказывается сложнее, чем в первой.

Во второй модели клиентская часть системы оказывается сложнее, чем в

первой. Это усложняет навигатор, но в то же время разгружает Web-сервер.
В настоящее время в программных продуктах фирмы Microsoft поддер-живаются обе схемы. На стороне клиента (в среде Internet Explorer) существует возможность использовать динамический HTML, который реали-зуется на языке VBScript.