Архитектуры удалённых баз данных

Сентябрь 4, 2022

Главная
Информатика
Архитектуры удалённых баз данных

Содержание

2. Режимы работы с базой данных
3. Структурная схема терминов
4. Локальная БД
5. СУБД СЕРВЕР БАЗ ДАННЫХ БАЗА ДАННЫХ КЛИЕНТ
6. Архитектура многопользовательских СУБД Архитектура многопользовательских СУБД В настоящее время существуют такие основные типовые архитектурные решения, используемыми
7. Телеобработка Телеобработка – схема, при которой один компьютер с единственным процессором соединен с несколькими терминалами. При
8. Топология архитектуры телеобработки
9. Введение в технологию клиент-сервер База данных представляет собой набор файлов на сетевом сервере. Характерная особенность архитектуры
10. Взаимодействие сервера и клиента реализуется с помощью SQL запросов, которые формирует и отсылает серверу клиент. Сервер,
11. Архитектура клиент-сервер "Клиент/сервер" означает такой способ взаимодействия программных компонентов, при котором они образуют единую систему. Существует
12. Архитектура клиент-сервер Клиент принимает от пользователя запрос, проверяет синтаксис и генерирует запрос к базе данных на
13. В основе архитектуры клиент-сервер лежит идея разделения ресурсов, что приводит к функциональному выделению компонентов сети: Рабочая
14. Сервер предназначен для хранения, передачи и распределения информации между клиентами. Сервер локальной сети предоставляет ресурсы (услуги)
15. Преимущества архитектуры клиент – сервер: Большинство вычислительных процессов происходит на сервере, что снижает требования к вычислительной
16. Технология “клиент-сервер” применительно к СУБД сводится к разделению системы на две части – приложение-клиент (front-end) и
17. Логическая модель РБД - строится на 3-х уровнях (компонентах) абстракции данных: представления информации; обработки (бизнес-логики); хранения.
18. На верхнем уровне абстрагирования взаимодействия клиента и сервера достаточно четко можно выделить следующие компоненты: функции ввода
19. прикладные функции, характерные для данной предметной области или бизнес-логика (Business Layer- BL); именно он определяет функциональность
20. фундаментальные функции хранения и управления информационными ресурсами (базами данных, файловыми системами и т.д.) или логика доступа
21. В соответствии с этим в любом приложении выделяются следующие логические компоненты: прикладной компонент, поддерживающий функции второй
22. Различия в реализациях технологии определяются четырьмя факторами. в какие виды программного обеспечения интегрирован каждый из этих
23. Архитектура клиент-сервер Операции сервера Принимает и обрабатывает запросы к БД от клиента Проверяет полномочия пользователей Гарантирует
24. Файловый сервер В среде файлового сервера обработка данных распределена в сети, обычно представляющей собой локальную вычислительную
25. Архитектура с использованием файлового сервера
26. Архитектура "файл-сервер"
27. Архитектура с использованием файлового сервера Архитектура с использованием файлового сервера обладает следующими основными недостатками: большой объем
28. Система совместного использования файлов – FS-модель В соответствии с этой моделью один из компьютеров в сети
29. В целом, в файл-серверной архитектуре имеем "толстого" клиента и очень "тонкий" сервер в том смысле, что
30. Общая схема построения систем с архитектурой «клиент-сервер»
31. Альтернативные топологии систем с архитектурой «клиент-сервер»
32. Функции, выполняемые в среде “клиент/сервер”
35. Удаленный доступ к данным (Remote Data Access -- RDA) отличается от FS-модели характером компонента доступа к
36. Удаленное представление сервера БД ( Data Base Server- DBS) В DBS-модели компонент представления выполняется на компьютере-клиенте,
38. Трехзвенная модель В AS-модели(Application Server) модель сервер-приложения. Каждая из трех функций приложения реализуется на отдельном компьютере.
39. RDA- и DBS-модели опираются на двухзвенную схему разделения функций. В AS-модели реализована трехзвенная схема разделения функций,
40. Компоненты распределенной системы могут быть по разному реализованы и исполняться в разных узлах сети. Обычно рассматриваются
41. Архитектура удаленных БД ("клиент-сервер")
44. Скачать презентацию

Слайд 2

Режимы работы с базой данных

Слайд 3

Структурная схема терминов

Слайд 4

Локальная БД

Слайд 5

СУБД
СЕРВЕР БАЗ ДАННЫХ
БАЗА ДАННЫХ
КЛИЕНТ

Слайд 6

Архитектура многопользовательских СУБД
Архитектура многопользовательских СУБД
В настоящее время существуют такие основные

типовые архитектурные решения, используемыми при реализации многопользовательских СУБД, а именно:
Телеобработка
Файловый сервер
Технология "клиент-сервер".

Слайд 7

Телеобработка
Телеобработка – схема, при которой один компьютер с единственным процессором соединен

с несколькими терминалами. При этом вся обработка выполняется с помощью этого компьютера.

Слайд 8

Топология архитектуры телеобработки

Слайд 9

Введение в технологию клиент-сервер
База данных представляет собой набор файлов на сетевом

сервере. Характерная особенность архитектуры клиент-сервер является перенос вычислительной нагрузки на сервер БД(SQL сервер), а также максимальная разгрузка клиента от вычислительной работы и существенное укрепление данных.

Слайд 10

Взаимодействие сервера и клиента реализуется с помощью SQL запросов, которые формирует

и отсылает серверу клиент. Сервер, приняв запрос, выполняет его и возвращает результат клиенту. В клиентском приложении в основном осуществляется интерпретация полученных от сервера данных, реализация пользовательского интерфейса, а также реализация части бизнес - правил.

Слайд 11

Архитектура клиент-сервер
"Клиент/сервер" означает такой способ взаимодействия программных компонентов, при котором они

образуют единую систему.
Существует некий клиентский процесс, требующий определенных ресурсов, а также серверный процесс, который эти ресурсы предоставляет.

Слайд 12

Архитектура клиент-сервер
Клиент принимает от пользователя запрос, проверяет синтаксис и генерирует запрос

к базе данных на языке SQL или другом языке базы данных, который соответствует логике приложения. Затем он передает сообщение серверу, ожидает поступления ответа и форматирует полученные данные для представления их пользователю.
Сервер принимает и обрабатывает запросы к базе данных, а затем передает полученные результаты обратно клиенту. Такая обработка включает проверку полномочий клиента, обеспечение требований целостности, поддержку системного каталога, а также выполнение запроса и обновление данных, при этом поддерживается управление параллельностью и восстановлением.

Слайд 13

В основе архитектуры клиент-сервер лежит идея разделения ресурсов, что приводит к

функциональному выделению компонентов сети:
Рабочая станции (клиент) предназначена для непосредственной работы пользователей, запрашивающий услуги у некоторого сервера.
Клиент в типичной конфигурации клиент/сервер - это автоматизированное рабочее место, использующее графический интерфейс (Graphical User Interface - GUI).

Слайд 14

Сервер предназначен для хранения, передачи и распределения информации между клиентами. Сервер

локальной сети предоставляет ресурсы (услуги) рабочим станциям и/или другим серверам.
Чтобы прикладная программа, выполняющаяся на рабочей станции, могла запросить услугу у некоторого сервера, требуется некоторый интерфейсный программный слой, поддерживающий такого рода взаимодействие Из этого и вытекают основные принципы системной архитектуры "клиент-сервер".

Слайд 15

Преимущества архитектуры клиент – сервер:
Большинство вычислительных процессов происходит на сервере, что

снижает требования к вычислительной мощности клиента.
Снижается сетевой трафик, так как пересылаются не все данные, а только запрошенные.
БД на сервере представляет единый файл, в котором содержатся таблицы, ограничения целостности и другие компоненты БД.
Взломать, похитить или испортить такую БД значительно труднее; существенно увеличивается защищенность БД от ввода неправильных значений.
Кроме того для каждого пользователя устанавливаются свои уровни доступа.
Сервер реализует управление транзакциями и предотвращает попытки одновременного изменения одних и тех же данных.

Слайд 16

Технология “клиент-сервер” применительно к СУБД сводится к разделению системы на две

части – приложение-клиент (front-end) и сервер базы данных (back-end).
Графический интерфейс пользователя стал стандартом для систем “клиент-сервер”.
Кроме того, 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.

Слайд 17

Логическая модель РБД -
строится на 3-х уровнях (компонентах) абстракции данных:

представления информации;
обработки (бизнес-логики);
хранения.
Компоненты образуют строгую иерархию: слой бизнес -- логики взаимодействует со слоями хранения и представления.
Физически, слои могут входить в состав одного программного модуля, или же распределяться на нескольких параллельных процессах в одном или нескольких узлах сети.
Каждый слой обрабатывается соответственно функциями стандартного интерактивного приложения

Слайд 18

На верхнем уровне абстрагирования взаимодействия клиента и сервера достаточно четко можно

выделить следующие компоненты:
функции ввода и отображения данных или презентационная логика (Presentation Layer- PL); -- Обеспечивает интерфейс с пользователем. Как правило, получение информации от пользователя происходит посредством различных форм. А выдача результатов запросов - посредством отчетов.

Слайд 19

прикладные функции, характерные для данной предметной области или бизнес-логика (Business Layer-

BL);
именно он определяет функциональность и работоспособность системы в целом. Блоки программного кода распределены по сети и могут использоваться многократно для создания сложных распределенных приложений.

Слайд 20

фундаментальные функции хранения и управления информационными ресурсами (базами данных, файловыми системами

и т.д.) или логика доступа к ресурсам (Accesss Layer – AL) -- Обеспечивает физическое хранение, добавление, модификацию и выборку данных. На данный компонент также возлагается проверка целостности и непротиворечивости данных, а также реализацию разделенных транзакций.
Служебные функции, играющие роль связок между функциями первых трех групп.

Слайд 21

В соответствии с этим в любом приложении выделяются следующие логические компоненты:

прикладной компонент, поддерживающий функции второй группы;
компонент доступа к информационным ресурсам, поддерживающий функции третьей группы;
компонент представления, реализующий функции первой группы;
протокол взаимодействия.

Слайд 22

Различия в реализациях технологии определяются четырьмя факторами.
в какие виды программного обеспечения

интегрирован каждый из этих компонентов.
тем, какие механизмы программного обеспечения используются для реализации функций всех четырех групп.
как логические компоненты распределяются между компьютерами в сети.
какие механизмы используются для связи компонентов между собой.

Слайд 23

Архитектура клиент-сервер
Операции сервера
Принимает и обрабатывает запросы к БД от клиента
Проверяет полномочия

пользователей
Гарантирует соблюдение ограничений целостности
Выполняет запросы обновления и возвращает результат клиенту
Поддерживает системный каталог
Обеспечивает параллельный доступ к БД

Слайд 24

Файловый сервер
В среде файлового сервера обработка данных распределена в сети, обычно

представляющей собой локальную вычислительную сеть (ЛВС). Файловый сервер содержит файлы, необходимые для работы приложений и самой СУБД. Эти приложения и СУБД размещены и функционируют на отдельных рабочих станциях.

Слайд 25

Архитектура с использованием файлового сервера

Слайд 26

Архитектура "файл-сервер"

Слайд 27

Архитектура с использованием файлового сервера
Архитектура с использованием файлового сервера обладает

следующими основными недостатками:
большой объем сетевого трафика,
на каждой рабочей станции должна находиться полная копия СУБД,
управление параллельностью, восстановлением и целостностью усложняется, поскольку доступ к одним и тем же файлам могут осуществлять сразу несколько экземпляров СУБД.

Слайд 28

Система совместного использования файлов – FS-модель
В соответствии с этой моделью

один из компьютеров в сети считается файловым сервером и предоставляет услуги по обработке файлов другим компьютерам и играет роль компонента доступа к информационным ресурсам (то есть к файлам). Файл-сервер представляет собой разделяемое всеми PC комплекса расширение дисковой памяти (На других компьютерах в сети функционирует приложение, в кодах которого совмещены компонент представления и прикладной компонент. Протокол обмена представляет собой набор низкоуровневых вызовов, обеспечивающих приложению доступ к файловой системе на файл-сервере.

Слайд 29

В целом, в файл-серверной архитектуре имеем "толстого" клиента и очень "тонкий"

сервер в том смысле, что почти вся работа выполняется на стороне клиента, а от сервера требуется только достаточная емкость дисковой памяти.

Слайд 30

Общая схема построения систем с архитектурой «клиент-сервер»

Слайд 31

Альтернативные топологии систем с архитектурой «клиент-сервер»

Слайд 32

Функции, выполняемые в среде “клиент/сервер”

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Удаленный доступ к данным (Remote Data Access -- RDA) отличается от

FS-модели характером компонента доступа к информационным ресурсам. Это, как правило, SQL-сервер.
В RDA-модели программы реализующие функции представления информации(коды компонента представления) и логику прикладной обработки(прикладная компонента), совмещены и выполняются на компьютере-клиенте. Последний поддерживает как функции ввода и отображения данных, так и чисто прикладные функции. Обращение за сервисом управления данными происходит через среду передачи с помощью операторов языка SQL или вызовов функций специальной библиотекой API (Application Programming Interfase- интерфейса прикладного программирования).

Слайд 36

Удаленное представление сервера БД ( Data Base Server- DBS)
В

DBS-модели компонент представления выполняется на компьютере-клиенте, в то время как прикладной компонент оформлен как набор хранимых процедур и функционирует на компьютере-сервере БД. Там же выполняется компонент доступа к данным, то есть ядро СУБД.
Достоинства
возможность централизованного администрирования приложений (прикладных функций);
эффективное использование вычислительных и коммуникационных ресурсов.
снижение трафика (вместо SQL-запросов по сети направляются вызовы хранимых процедур),
Недостатки
ограничение средств разработки хранимых процедур -сильная привязка операторов хранимых процедур к конкретной СУБД
ограниченность средств, используемых для написания хранимых процедур
отсутствуют возможности отладки и тестирования разработанных хранимых процедур.

Слайд 37

Слайд 38

Трехзвенная модель
В AS-модели(Application Server) модель сервер-приложения. Каждая из трех

функций приложения реализуется на отдельном компьютере. Процесс, выполняющийся на компьютере-клиенте(Application Client - AC), отвечает за интерфейс с пользователем (то есть реализует функции первой группы). Обращаясь за выполнением услуг к прикладному компоненту, этот процесс играет роль клиента приложения. Прикладной компонент реализован как группа процессов, выполняющих прикладные функции и называется сервером приложения (Application Server - AS). Все операции над информационными ресурсами выполняются соответствующим компонентом, по отношению к которому AS играет роль клиента. Из прикладных компонентов доступны ресурсы различных типов - базы данных, очереди, почтовые службы и др.

Слайд 39

RDA- и DBS-модели опираются на двухзвенную схему разделения функций.
В AS-модели

реализована трехзвенная схема разделения функций, где прикладной компонент выделен как изолированный элемент приложения, для его определения используются универсальные механизмы многозадачной операционной системы, и стандартизованы интерфейсы с двумя другими компонентами. AS-модель является фундаментом для мониторов обработки транзакций (Transaction Processing Monitors - TPM), или, проще, мониторов транзакций, которые выделяются как особый вид программного обеспечения.

Слайд 40

Компоненты распределенной системы могут быть по разному реализованы и исполняться в

разных узлах сети. Обычно рассматриваются следующие архитектуры

Слайд 41

Архитектура удаленных БД ("клиент-сервер")

Слайд 42

Архитектуры удалённых баз данных

Содержание

Режимы работы с базой данных

Структурная схема терминов

Локальная БД

СУБДСЕРВЕР БАЗ ДАННЫХБАЗА ДАННЫХКЛИЕНТ

Архитектура многопользовательских СУБД Архитектура многопользовательских СУБДВ настоящее время существуют такие основные

ТелеобработкаТелеобработка – схема, при которой один компьютер с единственным процессором соединен