Архитектуры фактографических баз данных

Файл-серверная архитектура представляет наиболее простой случай распределенной обработки данных, согласно которой на сервере располагаются только файлы данных, а на клиентской части находятся приложения пользователей вместе с СУБД. Файл-сервер представляет собой достаточно мощную по производительности и оперативной памяти ПЭВМ, являющуюся центральным узлом локальной сети. Файл-сервер в среде сетевой операционной системы организует доступ к файлам, полностью эквивалентным файлам операционной системы и расположенным во внешней памяти файл-сервера.

При данном подходе программы СУБД располагаются в оперативной памяти рабочих станций локальной сети, а файлы базы данных - на магнитных дисках файл-сервера.

Использование файл-серверов предполагает, что вся обработка данных выполняется на рабочей станции, а файл-сервер лишь выполняет функции накопителя данных и средств доступа.

Файл-серверная архитектура применяется с такими СУБД как Access, Paradox, Foxpro.

Клиент-серверная архитектура БД предполагает использование нескольких взаимодействующих программ, в том числе программы-клиента со стороны пользователя и сервера базы даных (DB-сервера).

Обращение к базе данных осуществляется на языке SQL, который фактически стал стандартом для реляционных баз данных. Генерация системного каталога также осуществляется командами языка SQL.

Особое значение приобретают триггеры и хранимые процедуры. Это связано с тем, что в архитектуре "клиент-сервер" существенную нагрузку по обработке данных берет на себя сервер БД, что обеспечивает повышение надежности и быстродействия ИС.

Триггеры и хранимые процедуры - это именованные блоки кода SQL, которые заранее откомпилированы и хранятся на сервере для того, чтобы быстро производить выполнение запросов, валидацию данных и выполнять другие часто вызываемые функции.

Хранение и выполнение кода на сервере позволяет создавать код только один раз, а не в каждом приложении, работающем с БД, что экономит время при написании и сопровождении программ. При этом гарантируется, что целостность данных и бизнес-правила поддерживаются независимо от того, какое именно клиентское приложение обращается к данным. Триггеры и хранимые процедуры не требуется пересылать по сети из клиентского приложения, что значительно снижает сетевой трафик.

Хранимой процедурой называется именованный набор предварительно откомпилированных команд SQL, который может вызываться из клиентского приложения или из другой хранимой процедуры.

Применение хранимых процедур дает следующие преимущества:

· когда меняется алгоритм данного действия, то администратор меняет только эту хранимую процедуру и все приложения сразу начинают работать по-новому;

· независимо от типа рабочего места, использующего хранимую процедуру, одно и то же действие выполняется одинаково, что повышает надежность разработанной системы;

· хранимая процедура пишется одним человеком, а используется многими, следовательно, повышаются темпы разработки КЭИС;

· повышается скорость обработки запросов пользователей за счет того, что действия по анализу хранимой процедуры выполняются единожды при определении этой процедуры.

Триггером называется процедура, которая выполняется автоматически как реакция на событие. Таким событием может быть вставка, изменение или удаление строки в существующей таблице. Триггер сообщает СУБД, какие действия нужно выполнить при выполнении команд SQL INSERT, UPDATE или DELETE для обеспечения дополнительной функциональности, выполняемой на сервере.

Преимущества архитектуры «клиент-сервер». DB-сервер дает возможность отказаться от пересылки по сети файлов данных целиком и передавать только ту выборку из базы данных, которая удовлетворяет запросу пользователя. При этом возможно разделение пользовательского приложения на две части: одна часть выполняется на сервере и связана с выборкой и агрегированием данных из базы данных, а вторая часть по представлению данных для анализа и принятия решения выполняется на клиентской машине. Таким образом, увеличивается общая производительность информационной системы в результате объединения вычислительных ресурсов сервера и клиентской рабочей станции.

Двухуровневая клиент-серверная архитектура основана на использовании сервера базы-данных, когда клиентская часть содержит уровень представления данных, а на сервере находится база данных вместе с СУБД и прикладными программами.

Сервер баз данных часто называют SQL-сервером, который поддерживается всеми реляционными СУБД: Oracle, Informix, MS SQL, ADABAS, InterBase, SyBase и др.

Трехуровневая клиент-серверная архитектура позволяет помещать прикладные программы на отдельные серверы приложений, с которыми устанавливается связь клиентских рабочих станций. Работа клиентской части приложения сводится к вызову необходимых функций сервера приложения, которые называются «сервисами». Прикладные программы в свою очередь обращаются к серверу базы данных с помощью SQL запросов. Такая организация позволяет еще более повысить производительность и эффективность КЭИС за счет:

· многократности повторного использования общих функций обработки данных в множестве клиентских приложений при существенной экономии системных ресурсов;

· параллельности в работе сервера приложений и сервера базы данных, причем сервер приложений может быть менее мощным по сравнению с сервером базы данных;

· оптимизации доступа к базе данных через сервер приложений из клиентских мест путем диспетчеризации выполнения запросов в вычислительной сети;

· повышения скорости/и надежности обработки данных в резуль­тате дублирования программного обеспечения на нескольких серверах приложений, которые могут заменять друг друга в сети в случае перегрузки или выхода из строя одного из них;

· переноса функций администрирования системы по проверке полномочий доступа пользователей с сервера базы данных на сервер приложений.

Многозвенная (многоуровневая) архитектура «Клиент-сервер» создается для территориально-распределенных предприятий. Для нее в общем случае характерны отношения «многие ко многим» между клиентскими рабочими станциями и серверами приложений, между серверами приложений и серверами баз данных. Такая организация позволяет более рационально организовать информационные потоки между структурными подразделениями в процессе выполнения общих деловых процессов.

Рис.7.7. Варианты клиент-серверной архитектуры БД.