Вопрос № 96

Построение распределенных приложений в клиент серверной архитектуре в облаке

Характеристика распределенной обработки данных

Суть распределенной обработки данных заключается в том, что пользователь и прикладное программное обеспечение могут работать с удаленными средствами посредством каналов связи.

Компьютеры, являющиеся частями распределенной среды обработки данных делятся на серверы и клиенты. Первые предоставляют вычислительные ресурсы вторым.

Управление распределенной средой осуществляется сетевой операционной системой. Кроме того, данная среда подразумевает наличие распределенной базы данных и инструментарий для управления этой базой.

Преимущества распределенной системы обработки данных:

• возможность обслуживания большого числа пользователей;

• снятие пиковых нагрузок с централизованной БД, путем распределения обработки и хранения локальных БД;

• обеспечение доступа исполнителей к вычислительным ресурсам всей сети;

• обеспечение симметричного обмена данными между пользователями сети.

В зависимости от способа распределения данных, выделяют следующие способы организации обработки данных:

• централизованный;

• децентрализованный;

• смешанный.

Централизованная организация данных. С точки зрения реализации, является наиболее простым вариантом организации. Имеется единственная централизованная база данных, доступ к которой организовывается и регулируется сервером, на котором она находится. Доступ осуществляется при помощи удаленного запроса.

В настоящее время все большую популярность набирает идея добровольного использования для организации вычислений компьютеров обычных пользователей.

Преимуществом данного способа являются: простота реализации и поддержки; недостатком - ограничение на параллельную обработку данных, поскольку все запросы направляются к единственному серверу.

Децентрализованная организация данных. Данный подход предполагает разбиение логически единой базы данных на несколько физически распределенных. Каждый клиент имеет доступ к собственной локальной базе данных, которая является либо частью общей базы данных (распределение), либо копией базы в целом (дублирование), второй вариант приводит к дублированию базы у каждого клиента.

Существование копий отдельных частей базы не допускается.

Преимущества данного метода:

• большая часть запросов удовлетворяется локальными базами, что снижает временные затраты;

• увеличивается доступность данных;

• повышенная надежность хранения данных;

• частичная работоспособность системы при выходе из строя одного сервера.

Недостатки:

• могут возникнуть запросы или транзакции, требующие доступа ко всем серверам, что увеличивает время ожидания;

• необходимо наличие информации о хранении данных в БД.

Смешанный подход. Подразумевает объединение двух способов децентрализации: разбиения и дублирования. Возникает необходимость наличия информации о том, где в сети размещены данные. Достигается компромисс между требуемым объемом памяти под базу в целом и объемом памяти, необходимом каждому серверу. При этом легко организуется параллельная обработка данных. Тем не менее остаются такие проблемы как: надежность и выполнение требований к памяти. Данный подход можно реализовывать только при наличии сетевой системы управления базой данных, обеспечивающей хранение, целостность и безопасность хранимых данных.