3.3.2. Інтегровані технології у розподілених системах опрацювання даних

Різноманіття комп’ютерних мереж і форм взаємодії ПЕОМ породжує нагальну проблему інтеграції їх або принаймні з’єднан­ня на рівні обміну повідомленнями.

У розподілених системах використовують три інтегровані технології.

1. Технологія «клієнт—сервер».

2. Технологія спільного використання ресурсів у межах глобальних мереж.

3. Технологія універсального користувацького спілкування у вигляді електронної пошти.

Основна форма взаємодії ПК у мережі — це «клієнт—сервер». Зазвичай один ПК у мережі володіє інформаційно-обчислю­вальними ресурсами (як-от: процесори, файлова система, поштова служба, служба друку, бази даних), а решта ПК користуються ними; як зазначалося, комп’ютер, що управляє тим або іншим ресурсом, прийнято називати сервером цього ресурсу, а комп’ютер, що бажає ним скористатися, — клієнтом. Якщо ресурсом є бази даних, то говорять про сервер баз даних, призначення якого — обслуговувати запити клієнтів, пов’язані з опрацюванням даних; якщо ресурс — файлова система, то ведуть мову про файловий сервер, або файл-сервер, і т. ін.

Технологія «клієнт—сервер» стає більш поширеною, але реалізація технології в конкретних програмних продуктах істотно розрізняється.

Один із основних принципів технології «клієнт—сервер» полягає в поділі операцій опрацювання даних на три групи, що мають різну природу. Перша група — це введення і відображення даних. Друга група об’єднує прикладні операції опрацювання даних, характерні для рішення задач даної предметної області. Нарешті, до третьої групи належать операції збереження й управління даними (базами даних або файловими системами).

Відповідно до цієї класифікації в будь-якому технологічному процесі можна виділити програми трьох видів:

• програми подання, що реалізують операції першої групи;

• прикладні програми, що підтримують операції другої групи;

• програми доступу до інформаційних ресурсів, що реалізують операції третьої групи.

Відповідно до цього виділяють три моделі реалізації технології «клієнт—сервер»:

1. Модель доступу до віддалених даних (Remote Data Access — RDA).

2. Модель серверу бази даних (DatаBase Server — DBS).

3. Модель серверу додатків (Application Server — AS).

У RDA-моделі програми подання і прикладні програми об’єд­нані й виконуються на комп’ютері-клієнті, що підтримує як операції введення і відображення даних, так і прикладні операції. Доступ до інформаційних ресурсів забезпечується або операторами мови SQL (Structured Query Language — у системах управління базами даних (СУБД) — мова запитів), якщо йдеться про бази даних, або викликами функцій спеціальної бібліотеки. Запити до інформаційних ресурсів спрямовуються по мережі до віддаленого комп’ютера, наприклад серверу бази даних, що опрацьовує запити і повертає клієнтові необхідні для опрацювання блоки даних (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Модель доступу до віддалених даних

DBS-модель будується за припущення, що програми, виконувані на комп’ютері-клієнті, обмежуються введенням і відображенням, а прикладні програми реалізовані в процедурах бази даних і зберігаються безпосередньо на комп’ютері-сервері бази даних разом із програмами, що управляють, і доступом до даних — ядра СУБД (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Модель серверу бази даних

На практиці часто використовуються змішані моделі, коли підтримка цілісності бази даних і найпростіші операції опрацювання даних підтримуються збереженими процедурами (DBS-модель), а більш складні операції виконуються безпосередньо прикладною програмою, що виконується на комп’ютері-клієнті (RDA-модель).

В AS-моделі програма, що виконується на комп’ютері-клієнті, вирішує задачу введення і відображення даних, тобто реалізує операції першої групи. Прикладні програми виконуються одним або групою серверів додатків (віддалений комп’ютер або декілька комп’ютерів). Доступ до інформаційних ресурсів, необхідний для вирішення прикладних задач, забезпечується так само, як і в RDA-моделі, — прикладні програми забезпечують доступ до ресурсів різних типів — бази даних, індексованих файлів, черг та ін. В основу RDA- і DBS-моделей покладена дволанцюгова схема поділу операцій. В AS-моделі реалізована трьохланцюгова схема поділу операцій, де прикладна програма виділена як найважливіша (рис. 3.5) (АРІ — Application Program Interface — системне програмне забезпечення з набором функцій та ресурсів для побудови інтерфейсу).

Рис. 3.5. Модель серверу додатка

Головна перевага RDA-моделі зводиться до того, що вона являє собою велику кількість інструментальних засобів, які забезпечують швидке створення додатків, що працюють із SQL-орієн­тованими СУБД. Іншими словами, основне достоїнство RDA-моделі полягає в уніфікації та широкому виборі засобів розробки додатків. Переважна більшість цих засобів розробки мовами четвертого покоління, включаючи й засоби автоматизації програмування, забезпечує розробку прикладних програм і операцій подання.

Незважаючи на значне поширення, RDA-модель поволі посту­пається місцем більш технологічній DBS-моделі. Остання реалізована в деяких реляційних СУБД (Ingres, SyBase, Oracle).

У DBS-моделі додаток є розподіленим. Програми подання виконуються на комп’ютері-клієнті, тимчасом як прикладні програми вирішення задач оформлені як набір збережених процедур і функціонують на комп’ютері-сервері БД. Переваги DBS-моделі перед RDA-моделлю очевидні: це і можливість централізованого адміністрування рішення економічних задач, і зниження напруженості, і можливість поділу процедури між декількома додатками, і економія ресурсів ПК завдяки використанню заздалегідь створеного плану виконання процедури.

Основним елементом прийнятої в AS-моделі трьохланцюгової схеми є сервер додатка. Він реалізує кілька прикладних функцій, кожна з яких оформлена як служба і надає послуги всім програмам, що бажають і можуть ними скористатися. Серверів додатків може бути декілька, і кожен із них дає певний набір послуг. Будь-яка програма, що користується ними, розглядається як клієнт додатка. Деталі реалізації прикладних програм у сервері додатків цілком сховані від клієнта додатка.

AS-модель має універсальний характер. Чітке розмежування логічних компонентів і раціональний вибір програмних засобів для їх реалізації забезпечують моделі такий рівень гнучкості й відкритості, що поки є недосяжним у RDA- і DBS-моделях.