14.3. Интегрированные или федеративные системы и мультибазы данных

Направление интегрированных или федеративных систем неоднородных БД и мульти-БД появилось в связи с необходимостью комплексирования систем БД, основанных на разных моделях данных и управляемых разными СУБД.

Основной задачей интеграции неоднородных БД является предоставление пользователям интегрированной системы глобальной схемы БД, представленной в некоторой модели данных, и автоматическое преобразование операторов манипулирования БД глобального уровня в операторы, понятные соответствующим локальным СУБД. В теоретическом плане проблемы преобразования решены, имеются реализации.

При строгой интеграции неоднородных БД локальные системы БД утрачивают свою автономность. После включения локальной БД в федеративную систему все дальнейшие действия с ней, включая администрирование, должны вестись на глобальном уровне. Поскольку пользователи часто не соглашаются утрачивать локальную автономность, желая тем не менее иметь возможность работать со всеми локальными СУБД на одном языке и формулировать запросы с одновременным указанием разных локальных БД, развивается направление мульти-БД. В системах мульти-БД не поддерживается глобальная схема интегрированной БД и применяются специальные способы именования для доступа к объектам локальных БД. Как правило, в таких системах на глобальном уровне допускается только выборка данных. Это позволяет сохранить автономность локальных БД.

Как правило, интегрировать приходится неоднородные БД, распределенные в вычислительной сети. Это в значительной степени усложняет реализацию. Дополнительно к собственным проблемам интеграции приходится решать все проблемы, присущие распределенным СУБД: управление глобальными транзакциями, сетевую оптимизацию запросов и т.д. Очень трудно добиться эффективности.

Как правило, для внешнего представления интегрированных и мульти-БД используется (иногда расширенная) реляционная модель данных. В последнее время все чаще предлагается использовать объектно-ориентированные модели, но на практике пока основой является реляционная модель. Поэтому, в частности, включение в интегрированную систему локальной реляционной СУБД существенно проще и эффективнее, чем включение СУБД, основанной на другой модели данных.

Лекция 15. Распределенная обработка информации Лекция 16. Региональные и локальные вычислительные сети.

16.1 Компьютерная сеть

Перейти к: навигация,поиск

Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связикомпьютерови/или компьютерного оборудования (серверы,маршрутизаторыи другое оборудование). Для передачиинформациимогут быть использованы различныефизические явления, как правило — различные видыэлектрических сигналов, световых сигналов илиэлектромагнитного излучения.

По назначению компьютерные сети распределяются

1. вычислительные

2. информационные

3. смешанные

Вычислительные сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами. Информационные сети ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям. Смешанные сети совмещают функции первых двух.

Классификация

Для классификации компьютерных сетей используются разные признаки, выбор которых заключается в том, чтобы выделить из существующего многообразия такие, которые позволили бы обеспечить данной классификационной схеме такие обязательные качества:

• возможность классификации всех, как существующих, так и перспективных, компьютерных сетей;

• дифференциацию существенно разных сетей;

• однозначность классификации любой компьютерной сети;

• наглядность, простоту и практическую целесообразность классификационной схемы.

Определенное несоответствие этих требований делает задание по выбору рациональной схемы классификации компьютерной сети достаточно сложной, такой, которая не нашла до этого времени однозначного решения. В основном компьютерные сети классифицируют по признакам структурной и функциональной организации.

По территориальной распространенности

• PAN(Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу.

• LAN(Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку — около шести миль (10 км) в радиусе. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.

• CAN(Campus Area Network — кампусная сеть) — объединяет локальные сети близко расположенных зданий.

• MAN(Metropolitan Area Network) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.

• WAN(Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.

• Термин «корпоративная сеть» также используется в литературе для обозначения объединения нескольких сетей, каждая из которых может быть построена на различных технических, программных и информационных принципах.

По типу функционального взаимодействия

• Клиент-сервер

• Смешанная сеть

• Одноранговая сеть

• Многоранговые сети

По типусетевой топологии

Сетевые топологии

Шина|Кольцо|Двойное кольцо|Звезда|Ячеистая|Решётка|Дерево|Fat Tree

По типу среды передачи

• Проводные (телефонный провод,коаксиальный кабель,витая пара,волоконно-оптический кабель)

• Беспроводные(передачей информации порадиоволнамв определенном частотном диапазоне)

По функциональному назначению

• Сети хранения данных

• Серверные фермы

• Сети управления процессом

• Сети SOHO&Домовая сеть

По скорости передач

• низкоскоростные (до 10 Мбит/с),

• среднескоростные (до 100 Мбит/с),

• высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с);

По сетевым ОС

• На основе Windows

• На основе UNIX

• На основе NetWare

По необходимости поддержания постоянного соединения

• Пакетная сеть, например ФидонетиUUCP

• Онлайновая сеть, например ИнтернетиGSM

Стеки протоколов

При реализации компьютерной сети могут использоваться различные наборы протоколов. Ниже приведены некоторые из них:

• AppleTalk

• ARCNET

• ATM

• DECnet

• Ethernet

• HIPPI

• IEEE-488

• IP

• IPX

• Myrinet

• TCP

• Token Ring

• UDP

• SPX

• FDDI

• QsNet

• USB

• IEEE 1394(Firewire, iLink)

• X.25

• Frame relay

• Bluetooth

• IEEE 802.11

• Systems Network Architecture

• RapidIO

Уровни

Сетевая модель OSI

• Прикладной уровень

• Уровень представленияинформации

• Сеансовый уровень

• Транспортный уровень

• Сетевой уровень

  • Коммутация

  • Маршрутизация

• Канальный уровень(Уровень связывания данных) — Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня — MAC (Media Access Control) регулирует доступ к разделяемой физической среде, LLC (Logical Link Control) обеспечивает обслуживание сетевого уровня.

• Физический уровень

Передача данных

• Проводнаясвязь

  • Телефонная сетьPSTN

    • Модемикоммутируемый доступ

  • Выделенные линии

  • Коммутация пакетов

  • Frame relay

  • PDH

  • Ethernet

  • RS-232

  • Передача по оптоволоконному кабелю

    • Synchronous optical networking

    • Fiber distributed data interface

• Беспроводнаясвязь

  • Ближнего радиуса действия

    • Bluetooth

    • Human Area Network

  • Среднего радиуса действия

    • IEEE 802.11

    • Netsukuku

    • IEEE 802.16e WiMAX

  • Дальнего радиуса действия

    • Спутниковая связь

    • MMDS

    • SMDS

    • Передача данных при помощи мобильных телефонов

      • CSD

      • GPRS

      • HSCSD

      • EDGE

      • UMTS

      • HSDPA

      • HSUPA

      • CDMA

      • IEE 802.16e WiMAX

      • CDPD

    • Pagingnetworks

      • DataTAC

      • Mobitex

      • Motient