Архитектура информационных систем

Архитектура информационной компьютерной системы строится на основе аппаратной части (ЭВМ), телекоммуникационного и программного обеспечения. Уровень развития каждой из составляющих определенный совершенством информационной системы, технологии обработки данных, что обусловило возникновение таких схем обработки данных: телеобработка; файл-сервер; клиент-сервер; Internet-система; хранилище данных и система оперативной аналитической обработки данных и тому подобное.

Архитектура телеобработки данных

В период мэйнфреймов (1950-1990 годы) традиционной многопользовательской архитектурой информационных систем была схема телеобработки, при которой один компьютер был соединен с несколькими рабочими местами пользователей - терминалами (клавиатура и дисплей) (рис 1.2).

Технология архитектуры телеобработки данных

Рис. 1.2. Технология архитектуры телеобработки данных

С центральным процессором терминалы были связаны кабелями, они отправляли сообщение СУБД центральной ЭВМ, которая, в свою очередь, просматривала базу данных, вычисляла результат, а дальше отправляла его на экран пользовательского терминала. Применение пользователей и СУБД работали на одном компьютере, и, поскольку система обслуживала много разных пользователей, каждый из них чувствовал снижение быстродействия по мере увеличения нагрузки на систему. При такой архитектуры основная нагрузка ложилась на компьютер, который должен выполнять не только действия приложений и СУБД, но и значительную работу по обслуживанию терминалов (подключение терминалов, форматирование данных, выводились на экран терминалов и т.д.).

В последние годы двадцатого века был достигнут значительный прогресс в разработке высокомощных персональных компьютеров и дорогие мейнфрей-языке системы заменялись сетями персональных компьютеров. Эта тенденция привела к появлению следующих двух типов архитектуры информационной системы: файл-сервера и клиент-сервера.

Архитектура файл-сервер

Информационная система этого типа состоит из трех компонентов: сервер баз данных, клиент (персональный компьютер с клиентскими приложениями и СУБД), сеть и коммуникационное программное обеспечение (рис. 1.3).

Архитектура 1С Файл / сервер

Рис. 1.3. Архитектура 1С Файл / сервер

На сервере расположены СУБД и файлы, которые необходимы для работы клиентских приложений. Клиентские приложения и их персональные СУБД расположены и функционируют на отдельных рабочих станциях и обращаются к файловому серверу только по мере необходимости получения доступа к файлам. Сервер отбирает из базы нужные файлы (а не отдельные их записи), которые сетью отправляются клиенту для обработки. Таким образом, файловый сервер работает как совместно используемый жесткий диск. Архитектура с использованием файлового сервера характеризуется следующими основными недостатками: большой объем сетевого графика; на каждой рабочей станции должно быть полная копия пользовательской СУБД; управления параллельностью, восстановлением и целостностью базы данных усложняется, поскольку доступ к одним и тем же файлам осуществляется одновременно несколькими СУБД.

Архитектура клиент-сервер

Клиент-серверная информационная система состоит из трех основных компонентов: программное обеспечение сервера; программное обеспечение конечного пользователя; промежуточное программное обеспечение (рис. 1.4).

Двухуровневая архитектура 1С клиент-сервер

Рис. 1.4. Двухуровневая архитектура 1С клиент-сервер

Программное обеспечение сервера обеспечивает обслуживание клиентов. Для реализации архитектуры клиент-сервер обычно используют многопользовательские СУБД, например, Oracle или Microsoft SQL Server. В таких СУБД предусмотрены механизмы блокировки и элементы управления многопользовательским доступом, которые обеспечивают защиту данных от опасности параллельного доступа. Кроме этого, сервера баз данных приходится охранять данные от несанкционованного доступа, оптимизировать запросы к базе данных, обеспечивать целостность данных и контроль завершение транзакций. В клиент-серверной организации клиенты могут быть достаточно "тонкими", а сервер должен быть "толстым" настолько, чтобы удовлетворять потребности всех клиентов.

Программного обеспечения конечного пользователя относят средства разработки программ и генераторы отчетов, в том числе электронные таблицы и текстовые процессоры. С помощью этого программного обеспечения пользователи устанавливают связь с сервером, формируют запросы, которые автоматически генерируются в запросы на языке SQL и отправляются на сервер. Сервер принимает и обрабатывает запросы, а затем передает полученные результаты клиентам. Промежуточное программное обеспечение - это та часть системы "клиент-сервер", которая связывает программное обеспечение конечного пользователя с сервером.

Схема клиент-сервер проста: клиент направляет серверу запрос на нужные данные; сервер их принимает, обрабатывает и отправляет клиенту только те данные, которые были заказаны. Двухуровневая модель клиент-сервер оптимальна для предприятий с числом пользователей менее 100, поскольку операционная система сервера при обслуживании большого количества клиентов слишком перегружается управлением многочисленными подключениями к серверу.

Трехуровневая модель, в отличие от двухуровневой, решает проблемы масштабирования. При использовании трехуровневой модели, кроме клиента и сервера, есть еще и дополнительный промежуточный цепь (сервер применения), который управляет транзакциями - анализирует запросы, организует их очередь, направляет запросы на выполнение и т.д. (рис. И.5).

Трехуровневая архитектура 1С клиент-сервер

Рис. 1.5. Трехуровневая архитектура 1С клиент-сервер

Клиент-серверные информационные системы имеют ряд преимуществ по сравнению с файл-серверными информационными системами. Во-первых, снижается сетевой трафик при выполнении запросов. Например, при необходимости начисления зарплаты Страхарчук А. Я., клиент отправляет серверу запрос, который компилируется и выполняется сервером, после чего результат запроса (записи относительно зарплаты Страхарчук А. Я., а не всех работников) передается на рабочую станцию. Во-вторых, архитектура клиент-сервер становится незаменимой, когда количество пользователей, одновременно пользуются теми же данными, превышает 10-15. Еще одним преимуществом архитектуры клиент-сервер является возможность сохранения бизнес-правил на сервере, что позволяет избежать дублирования кода в различных приложениях, использующих общую базу данных. Кроме перечисленных преимуществ, современные серверные СУБД обладают широкими возможностями управления пользовательскими привилегиями и правами доступа к различным объектам базы данных, резервного копирования и архивации данных, а также оптимизации выполнения запросов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >