Трехзвенные схемы
Трехзвенная архитектура позволяет еще лучше сбалансировать нагрузку на различные компьютеры в сети, а также способствует дальнейшей специализации серверов и средств разработки распределенных приложений. Примером трехзвенной архитектуры может служить такая организация приложения, в которой на клиентской машине выполняются средства представления и логика представления, а также поддерживается программный интерфейс для вызова частей приложения второго звена — промежуточного сервера (рис. 10.2).
Рис. 10.2. Трехзвенная схема распределения частей приложения
Промежуточный сервер называют в этом варианте сервером приложений, так как на нем реализуются прикладная логика и логика обработки данных, представляющих собой наиболее специфические и важные части большинства приложений. Часть приложения, реализующая логику обработки данных, вызывает внутренние операции базы данных, которые выполняет третье звено схемы — сервер баз данных.
Сервер баз данных, как и в двухзвенной модели, выполняет функции двух последних функциональных частей приложения — операции внутри базы данных и файловые операции. Примером такой схемы может служить неоднородная архитектура, включающая клиентские компьютеры под управлением Windows Vista Professional, сервер приложений с монитором транзакций TUXEDO в среде Solaris и сервер баз данных Oracle в среде Windows Server 2003 Datacenter.
Централизованная реализация логики приложения решает проблему недостаточной вычислительной мощности клиентских компьютеров для сложных приложений, а также упрощает администрирование и сопровождение. В том случае, когда сервер приложений сам становится узким местом, в сеть можно включить несколько серверов приложений, распределив каким-то образом запросы пользователей между ними. Упрощается и разработка крупных приложений, так как в этом случае четко разделяются платформы и инструменты для реализации интерфейса и прикладной логики, что позволяет с наибольшей эффективностью реализовывать их силами специалистов узкого профиля.
Монитор транзакций представляет собой популярный пример программного обеспечения, не входящего в состав сетевой ОС, но выполняющего функции, полезные для большого количества приложений. Такой монитор управляет транзакциями, проводимыми с базой данных, и поддерживает целостность распределенной базы данных.
Трехзвенные схемы часто применяются для централизованной реализации в сети некоторых общих для распределенных приложений функций, отличных от файлового сервиса и управления базами данных. Программные модули, выполняющие такие функции, относят к промежуточному слою (middleware), располагающемуся между индивидуальной для каждого приложения логикой и сервером баз данных.
В крупных сетях для связи клиентских и серверных частей приложений используется также ряд других средств, относящихся к промежуточному слою, в том числе:
средства асинхронной обработки сообщений (Message-Oriented Middleware, MOM);
средства удаленного вызова процедур (Remote Procedure Call, RPC);
брокеры запроса объектов (Object Request Broker, ORB), которые находят объекты, хранящиеся на различных компьютерах, и помогают их использовать в одном приложении или документе.
Эти средства помогают улучшить качество взаимодействия клиентов с серверами за счет промышленной реализации достаточно важных и сложных функций, а также упорядочить поток запросов от множества клиентов к множеству серверов, играя роль регулировщика, распределяющего нагрузку на серверы.
Сервер приложений должен базироваться на мощной аппаратной платформе (мультипроцессорные системы, специализированные кластерные архитектуры). ОС сервера приложений должна обеспечивать высокую производительность вычислений, а значит, поддерживать многопоточную обработку, вытесняющую многозадачность, мультипроцессирование, виртуальную память и наиболее популярные прикладные среды.