3.6. Способы обработки данных

В информационных системах используется три варианта обработки данных:

Централизованная

распределенная

комбинированная.

Рассмотрим их особенности.

Централизованная обработка данных

Централизованная обработка реализует операции по манипулированию данными на базе одного центра, называемого файл-сервером. Централизация обработки данных устраняет ряд проблем информационных систем, к которым относятся:

избыточность данных;

противоречивость данных;

несвязность данных.

При централизации комплексно стандартизируется представление данных, эффективно решается паролирование доступа и т.п.

Важными факторами централизации являются:

данные могут эффективно использоваться централизованными приложениями: например, в системе снабжения, производственном управлении, бухгалтерском учете и т.п.;

пользователям во всех подразделениях необходимы одни и те же данные, причем они часто обновляются;

система обрабатывает запросы, для которых данные, возникающие в различных подразделениях, рассматриваются в логическом плане как единое целое;

большой объем данных общего назначения;

защита данных.

Распределенная обработка данных

Распределённая (или децентрализованная) обработка данных обеспечивает распределение нагрузки по нескольким узлам обработки информации. Это улучшает использование информации на местах, уменьшает затраты по обработке данных. Децентрализация удобна для периферийных подразделений, данные которых не используются в других подразделениях. Если на некоторых рабочих станциях данные очень часто обновляются, то в этом случае также выгоднее обрабатывать и хранить данные децентрализованно, т.е. на месте, а не в центральном узле.

Распределенная обработка данных ставит и новые задачи:

обеспечение логической прозрачности данных по всей БД, т.е. решение вопроса о создании единой концептуальной схемы для всей сети. При этом схема должна содержать информацию о местонахождении данных в сети, чтобы пользователь в запросе не указывал, в каком узле находятся интересующие его данные;

автоматическая декомпозиция запроса пользователя на отдельные составные части, которые для выполнения могут пересылаться в различные узлы сети по месту хранения данных на текущий момент обработки запроса, т.е. по текущей операционной обстановке. При этом одновременно должна быть обеспечена координация процессов обработки;

синхронизация обновления и обработки копий данных;

защита данных и их восстановление при сбоях в сети;

автоматическое управление словарями данных.

При использовании децентрализованной обработки данных следует учитывать определенные затруднения по обеспечению целостности и непротиворечивости данных, а также их безопасности.

Распределенная БД представляет собой информационную систему, состоящую из совокупности узлов (рис. 3.4). Для описания информационной структуры всей сети, т.е. распределенной БД, вводится концептуальная модель данных (или глобальная сетевая концептуальная схема, которая называется также сетевой метамоделью данных), содержащаяся в соответствующем файле.

Рис. 3.4

Для обеспечения работы внешнего пользователя вводится внешняя модель, которая называется также внешней схемой сети и содержится в соответствующем файле. В результате пользователи могут формулировать запросы, не рассматривая реальное распределение данных в сети.

Для каждого отдельного локального узла сети предусматривается соответствующая локальная общая схема, содержащая:

описание локальных данных, хранимых в этом узле;

описание данных, хранимых в других узлах, но используемых прикладными программами и пользователями в данном узле.

Для реализации запроса его соответствующая внешняя схема транслируется в общую схему сети, содержащую информацию о размещении требуемых данных в сети.

Поступивший запрос пользователя в серверной части сети декомпозируется на составные операции, называемые подзапросами. На этой основе строится план перемещения и обработки подзапросов в сети. На базе плана реализуется пересылка подзапросов в соответствующие локальные СУБД для их выполнения. Выполнив поступивший запрос, СУБД узла выдает результат выполнения на серверную часть сети. После поступления ответов на все подзапросы в серверной части системы формулируется окончательных ответ, который направляется пользователю, инициировавшему запрос.