7. Архитектуры приложений баз данных. Локальное приложение. Информационная система с архитектурой “файл - сервер”. Информационная система с архитектурой “клиент-сервер”.

Наиболее распространёнными сегодня являются OLTP – системы или, просто, базы данных, и именно на их основе строятся все остальные типы информационных систем. Поэтому рассмотрим применяемые в САПР архитектуры OLTP – систем подробнее.

Все базы данных принято делить на две категории:

• централизованные;

• распределённые.

Централизованными называют БД, расположенные на одном компьютере, независимо от технологии взаимодействия приложений с БД и того, работает ли данный компьютер в сети или автономно.

Распределённые базы данных располагаются на нескольких компьютерах и для управления такими БД используют специальные системы управления распределёнными базами данных, которые могут скрывать от пользователя факт расположения данных на разных компьютерах. Распределённые БД не получили широкого распространения.

В свою очередь, централизованные базы данных делят также на две категории:

• с архитектурой “файл-сервер”;

• с архитектурой “клиент-север”, причём в рамках этой категории БД подразделяют на двухслойные (2-tier), трёхслойные (3-tier) и многослойные (n-tier).

Файл-сервером называют БД, файлы данных которой располагаются на одном компьютере, а клиентами служат СУБД или приложения, располагающиеся на том же или разных сетевых компьютерах, причём клиенты просто копируют данные из файлов БД и полностью обрабатывают их внутри себя, а файл-сервер является пассивным объектом.

Если БД и приложение-клиент выполнены в одной и той же СУБД (например, ACCESS, Visual FoxPro или Paradox), то часто такой комплекс называют локальной или настольной базой данных.

Кардинальных различий между локальной архитектурой и файл – серверной архитектурой нет. И в том и в ином случае в качестве СУБД применяются, так называемые, “персональные”, или “локальные”, или “настольные” СУБД, такие как Paradox, dBase, Access, FoxPro и другие. Просто локальные базы данных с возможностью доступа клиентов к файлам базы данных в пределах одного компьютера, с появлением сетевых компьютерных технологий превратились в системы коллективного доступа файл - серверной архитектуры с возможностью доступа клиентов к файлам БД с различных компьютеров.

Архитектуру файл-сервер применяют в локальных одно-ранговых сетях при небольшом (5-7) числе клиентов. Главными недостатками файл - серверной архитектуры являются:

• большой сетевой трафик в силу того, что каждый клиент вынужден создавать собственную копию БД на своём компьютере;

• невозможность централизованного управления доступом к базе данных в силу пассивности файл-сервера.

В основе архитектуры клиент-сервер лежит концепция, что кроме пассивной роли хранения данных центральный сервер должен быть самостоятельным приложением (или службой операционной системы) и выполнять определённую часть обработки данных, в частности, управлять контролем доступа к данным со стороны клиентов. Клиенты обращаются к центральному серверу посредством языка структурированных запросов (SQL, Structured Query Language), на котором описывается задача или список задач, подлежащих выполнению сервером. Сервер идентифицирует пользователя, проверяет его права, выполняет поставленную задачу и отправляет пользователю результирующий набор данных или информацию об изменённой структуре базы данных. Функциональные задачи всего приложения (бизнес – правила) решаются в составе приложения – клиента и последнего называют в таком случае “толстым клиентом”. Альтернативным вариантом клиент – серверной технологии с ”толстым клиентом” является вариант, когда функциональные задачи всего приложения также выполняются на сервере, а приложение – клиент осуществляет лишь предоставление информации конечному пользователю в требуемой форме. В таком случае приложение – клиент называется “тонким клиентом”.

Главным недостатком технологии клиент – сервер служат высокие требования к производительности центрального сервера (особенно в случае тонких клиентов), которые зависят непосредственно от числа клиентов, одновременно обращающихся к данным, а также от сложности задач, поставленных перед сервером. Для преодоления этого недостатка создают трёх- и n-слойные технологии клиент - серверной архитектуры.

При трёхслойной клиент – серверной архитектуре приложение промежуточного слоя разгружает центральный сервер, беря на себя обработку данных в соответствии с решаемыми задачами, оставляя на долю сервера функции хранения и выборки данных. Приложение промежуточного слоя называют часто сервером приложений (Application server). Сервер приложений может обслуживать нескольких клиентов.