Управление передачей и обработкой данных

БД может быть в монопольном распоряжении пользователя. В этом случае она размещается только на дисках данного пользователя и к информационной базе не обеспечивается одновременный доступ нескольких пользователей. При наличии сети (хотя возможно, что пользователи могут быть разные и при наличии только одного компьютера) возможен многопользовательский режим хранения и использования БД. Многопользовательский режим может быть реализован на основе последовательного и параллельного доступов к БД. Параллельный доступ может осуществляться к централизованной БД или к распределенной БД.

 В зависимости от конфигурации используемых технических и программных средств при распределенной  обработке данных информационной базы обработка данных может осуществляться на двух платформах: клиенте и сервере. Это так называемая двух уровневая модель. Концепция клиент-сервер подразумевает разделение функций обработки данных между клиентом – рабочей станцией и машиной – сервером.

 Основной принцип технологии клиент-сервер заключается в разделении функций приложения, реализующего ведение, редактирование, обработку запросов к БД и др. действия на 5:

1. функции ввода и отображения данных (презентационная логика) – то, что видит пользователь на своем экране (интерфейс);

2. функции, определяющие основные алгоритмы решения задач приложения (бизнес-логика) – реализуется кодом, написанном на Си, Delphi, Visual Basic и др.);

3. функция внутренней обработки данных (логика обработки данных) – реализуется средствами SQL;

4. функция управления информационными ресурсами (процессор управления данными) – собственно СУБД;

5. служебные функции для связи первых четырех

В концепции клиент-сервер могут осуществляться следующие модели:

ü модель файлового сервера;

ü модель удаленного доступа;

ü модель сервера баз данных.

Проек­тирование, как правило, поручается администратору базы дан­ных (АБД).

Модель файлового сервера предполагает наличие компьютера, выделенного под файловый сервер, на котором находится ядро сетевой ОС и централизованно хранимые файлы. Все 5 функций осуществляются на машине-клиенте. Для этой архитектуры характерен коллективный доступ к общей БД на файловом сервере. При обновлении файла одним из пользователей он блокируется для доступа другим пользователям. Запрошенные данные транспортируются с файлового сервера на рабочие станции, где их обработка выполняется средствами СУБД.

К недостаткам этой модели можно отнести: высокий сетевой трафик, низкая безопасность данных (только на уровне файловой системы); узкий набор команд для работы с данными (только файловые команды).

Модель удаленного доступа предполагает, что БД хранится на сервере, на сервер же находится и СУБД и логика обработки данных. Запросы к серверу осуществляются на SQL, что по сравнению с файловым сервером существенно уменьшает трафик. Однако, и запросы при интенсивной работе клиентских приложений могут достаточно загрузить сеть. К недостаткам также можно отнести возможное дублирование бизнес логики на клиентских машинах.

Модель сервера баз данных позволяет избавиться от выше перечисленных недостатков. На клиенте расположена презентационная логика и некоторая часть бизнес логики, характерная для данного клиентского приложения, а также связующие модули, осуществляющие связующие функции. Сервер осуществляет централизованный контроль, а также может быть инициатором обработки данных. Данную модель поддерживают большинство современных СУБД. Именно эту модель в литературе имеют в виду, когда говорят архитектура клиент-сервер. Далее мы тоже будем придерживаться такой трактовки.

В функции сервера БД входит не только непосредственное об­служивание данных. Обязательно предусматриваются системы блокировки и управления многопользовательским доступом, элементы ограждения данных от несанкционированного доступа, структуры оптимизации запросов к БД.

Кроме того, в задачи серверной части СУБД входит обеспече­ние безопасности и целостности данных, контроль завершения транзакций.

Под безопасностью – понимают защиту БД от несанкционированного разрушения, изменения и модификации. Целостность данных - это система и на­бор специальных правил, обеспечивающих единство связанных данных в БД. Контроль завершения транзакций - задача СУБД по контролю и предупреждению повреждения данных в нештат­ных ситуациях, например, при аппаратном сбое.

Эти функции реализуются при помощи хранимых процедур, триггеров и правил.

Хранимые процедуры - это набор особых действий и манипуляций с данными, который хранится на серве­ре, причем программы-клиенты способны их выполнять. Тригге­ры - это вид хранимых процедур. Они связаны с событиями, и запускаются автоматически, как только на сервере БД с данными происходит такое событие. Правило - это такой тип триггера, ко­торый проверяет данные до внесения их в БД.

В задачи коммуникационного программного обеспечения входит в первую очередь обеспечение возможности программе-клиенту быстро и легко подключиться к ресурсам сервера. Суще­ствуют разнообразные варианты этого программного обеспече­ния, но все они должны освобождать прикладные программы от сложного взаимодействия с операционной системой, сетевыми протоколами и серверами ресурсов.

Коммуникационное программное обеспечение может быть, например, в виде специального программного обеспечения, которое осуществляет удаленный вызов сервисных функций СУБД. Оно управляет передачей запроса и получением ре­зультата, но не предлагает клиенту собственного интерфейса и обработку данных на сервере - ведь это задача собственно клиентской части.

Основные преимущества клиент-серверных систем заключаются в сле­дующем.:

ü снижение количества передаваемой по компьютерной сети информации, так как, например, при выборке из большой БД нескольких записей сервер обрабатывает запрос и в качестве результата передает клиенту только интересующую информацию, а не всю БД.

ü  возможность хранения правил доступа и обработки на сер­вере позволяет избежать дублирования кода в различных приложениях, использующих общую БД, и любая ма­нипуляция с данными может быть произведена только в рамках этих правил.

ü  современные СУБД, реализованные на платфор­ме клиент-сервер, обладают мощными возможностями управ­ления доступа к элементам БД. резервного копирования, архи­вации и параллельной обработки данных, что значительно улучшает работу.

Отметим, что для разгрузки сервера может быть использована трехуровневая модель. В ней вводится дополнительный промежуточный уровень между клиентом и сервером в том понимании, в котором мы его рассматривали. Этот уровень содержит сервер(ы) приложений, на которых располагается бизнес логика.