64. Эволюция концепций обработки данных

Обработка данных со временем претерпела некоторую эволюцию. В развитии концепций обработки данных можно выделить следующие этапы:

· обработка БД на мэйнфреймах с помощью СУБД;

· обработка БД с помощью систем удаленной обработки данных;

· обработка локальных БД на ПК с помощью настольных СУБД;

· использование систем совместного использования (работа с централизованной базой данных с помощью сетевых версий настольных СУБД);

· использование клиент/серверных систем;

· использование систем обработки распределенных баз данных.

65. Системы удаленной обработки

Классической архитектурой обработки многоп. БД является удаленная обработка. Пользователи обрабатывают данные в пакетном режиме. Интерактивный режим доступа осуществляется с помощью терминалов, которые не обладают собственными вычислительными ресурсами. Программы управления коммуникациями (связью), прикладные программы, СУБД и ОС работают на едином центральном компьютере. Поскольку вся обработка производится единственным компьютером, то пользовательский интерфейс систем удаленной обработки обычно достаточно прост. Пользователи работают с терминалами, которые передают данные и сообщения о транзакциях центральному компьютеру (компьютер удаленной обработки). Функции управления данными возложены на операционную систему. Часть ОС, отвечающая за управление связью, принимает сообщения и данные и передает их соответствующим прикладным программам. Программы обращаются к СУБД, а СУБД выполняет операции с БД, используя ту часть ОС, которая отвечает за обработку данных. Когда транзакция завершается, подсистема управления связью возвращает результаты пользователям, сидящим у терминалов. Поскольку их пользовательский интерфейс достаточно прост и имеет в основном текстовую ориентацию, все команды форматирования вывода генерируются процессором центрального компьютера и передаются по линии связи. Такие системы, подобные описанной называются системами удаленной обработки, поскольку связь между входами и выходами осуществляется через находящийся на расстоянии центральный компьютер, ведущий обработку данных.

Преимуществом такой обработки является возможность коллективного использования ресурсов и оборудования, централизованное хранение данных, а недостатком – отсутствие персонализации рабочей среды (все программное обеспечение хранится централизованно и используется коллективно). Исторически системы удаленной обработки были наиболее распространенной альтернативой многопользовательским системам баз данных. Но по мере того, как ПК стали появляться в офисах и выросла их мощь в качестве серверов данных, возникли новые архитектуры многопользовательских систем обработки данных.

66. Системы совместного использования файлов. Обработка запросов в них. Недостатки систем

При наличии компьютерной сети открывается возможность хранить и использовать в многопользовательском режиме централизованные БД, размещаемые на одном компьютере – сервере сети. В этом случае каждый пользователь своего ПК получает доступ к общей для всех пользователей централизованной БД. Существуют различные концепции сетевой обработки данных.

Рассмотрим архитектуру с совместным использованием файлов.

Почти во всех системах с совместным использованием файлов применяются локальные сети. Для этой архитектуры характерен коллективный доступ к общей БД на сервере, который является файловым сервером. Файловый сервер содержит файлы, необходимые для работы приложений и самой СУБД. Он обеспечивает функционирование той части сетевой версии СУБД, которая осуществляет управление данными в БД. Однако пользовательские приложения и сама сетевая СУБД размещены и функционируют на отдельных рабочих станциях и обращаются к файловому серверу по мере необходимости.

Рассмотрим организацию архитектуры файл/сервер с использованием настольной СУБД.

Сетевые версии настольных СУБД отличаются от локальных версий тем, что они обладают некоторыми специальными механизмами, позволяющими многим пользователям совместно обращаться к общим ресурсам данных из централизованной базы данных. СУБД на каждой рабочей станции посылает запросы файловому серверу по всем необходимым ей данным, которые хранятся на диске файлового сервера. Все данные из БД пересылаются на компьютер пользователя, независимо от того, сколько реально их нужно для выполнения запроса. В результате на компьютере пользователя создается локальная копия БД (время от времени обновляемая из реальной БД на сервере). Затем СУБД пользователя выполняет запрос. Схема работы с настольной СУБД в многопользовательском режиме показана на рис. 2.Архитектура с использованием файлового сервера обладает следующими основными недостатками.

1. Поскольку файловый сервер не может обрабатывать SQL-запросы, то при совместном использовании файлов по локальной сети передаются большие объемы данных (полные копии БД перемещаются по сети с сервера на компьютер клиента). При такой архитектуре трафик[1] в локальной сети достаточно большой.

2. С увеличением объема хранимых данных и числа пользователей снижается производительность настольных СУБД. Из-за этих проблем системы с совместным использованием файлов редко используются для обработки больших объемов данных.

3. При такой архитектуре вся тяжесть выполнения запроса к БД и управления целостностью БД ложится на СУБД пользователя.

3. На каждой рабочей станции должна находиться сама сетевая версия настольной СУБД, что требует наличия больших объемов оперативной памяти на компьютере пользователя.

4. Доступ к одним и тем же файлам могут осуществлять сразу несколько пользователей, что усложняет управление целостностью, восстановлением БД на сервере.