Модели распределенных баз данных

Корпоративные (или intranet) сети являются сетями уровня предприятия, которые можно подключать к сети Internet. Они позволяют пользователю получить доступ к информации непосредственно со своего рабочего места.
Эти сети базируются на клиент-серверных технологиях
Технологии распределенных
баз данных
СЕРВЕР баз данных
Web-сервер
Выход в Интернет
Склад
Сотрудники

Как правило, компьютеры в сети не являются равноправными.
Те из них, которые владеют и управляют тем или иным ресурсом называют СЕРВЕРОМ,
а компьютеры, которые используют этот ресурс, – КЛИЕНТОМ.
Конкретный сервер определяется видом ресурса, которым он владеет.
Этот же принцип распространяется и на взаимодействие программ.
Так, ядро реляционной SQL-ориентированной СУБД часто называют сервером базы данных или SQL-сервером,
а программу, обращающуюся к нему за услугами
по обработке данных – SQL-клиентом.
Так, если ресурсом являются
базы данных,
то речь идет о сервере баз данных,
назначение которого –
обслуживать запросы клиентов,
связанные обработкой данных.
Файл_1
Файл_2
Файл_3
…

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ
РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Наиболее важное и принципиальное различие рассматриваемых технологий заключается в способах организации доступа к информации базы данных
в условиях корпоративной сети.
Мы выделим и рассмотрим 3-и известных технологии:
Централизованная обработка данных
Работа баз данных с использованием технологии
файлового сервера
Обработка данных, основанная на технологии
«клиент-сервер»

Рассматривая взаимодействие разных участников процесса обработки данных можно выделить несколько компонентов:
СУБД
База данных
Прикладные программы
(приложения)
Сервер
Клиент
В зависимости от того, как именно эти компоненты взаимодействуют друг с другом,
выделяют различные модели обработки данных.

Первоначально СУБД имели централизованную архитектуру.
Согласно этому сама СУБД и прикладные программы , которые работали с базами данных, функционировали на центральном компьютере (большая ЭВМ, Mainframe, мини-ЭВМ и т.д.)
Централизованная архитектура
Там же располагались базы данных.
Большая ЭВМ
или мини-ЭВМ
СУБД, прикладные программы
Здесь располагались:
БД
Клиенты

Все процессы, связанные с обработкой данных:
Поэтому к производительности данной компьютера предъявлялись высокие, жесткие требования.
Особенности СУБД первого поколения напрямую связаны с архитектурой больших ЭВМ и мини-компьютеров и отражают все их преимущества и недостатки.
Особенности данной технологии:
поддержка ввода данных,
формирование, оптимизация и выполнение запросов и т.д.
обмен с устройствами внешней памяти,
выполнялись на центральной ЭВМ.

Модель файлового сервера
Основные черты данной технологии следующие:
Сеть обеспечивает аппаратную и программную поддержку обмена данными между компьютерами.
БД располагается
на компьютере,
который является
файловым сервером.
СУБД, например Access, может быть установлена или на файловом сервере или на на каждой рабочей станции, но выполняется она всегда на рабочей станции пользователя.
(File Server – FS)
БД

За разграничением доступа разных пользователей к базе данных
(осуществляется в соответствии с правами, определенными
в сетевой операционной системе).
СУБД Access, следит:
Обеспечивает защиту данных при одновременной работе пользователей с общими данными.
Автоматически обеспечивается защита данных от одновременной их корректировки несколькими пользователями сети.
Концепция файлового сервера в локальной сети обеспечивается рядом сетевых операционных систем. Наиболее популярными являются:
Microsoft Windows NT и NetWare Novell.
Microsoft Windows NT имеет версии:
Windows NT Server и Windows NT Workstation, под управление которой может работать и СУБД Microsoft Access.
FS –модель является базовой для локальных сетей персональных ПК. Некоторое время назад она была очень популярной среди отечественных систем БД, таких как FoxPro, Clipper, Clarion и т.д.

Недостатки ФАЙЛ-СЕРВЕРНОЙ технологии:
Работа с файловым сервером становится неэффективной уже
при одновременной работе 15-ти пользователей.
Очень большая нагрузка на сеть, повышенные требования к пропускной способности. На практике это делает практически невозможной одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.
Обработка данных осуществляется на компьютере пользователя. Это влечет повышенные требования к аппаратному обеспечению каждого пользователя.
Блокировка данных при редактировании одним пользователем делает невозможной работу с этими данными других пользователей.
Безопасность. Для обеспечения возможности работы с такой системой Вам будет необходимо дать каждому пользователю полный доступ к целому файлу, в котором его может интересовать только одно поле.

ТЕХНОЛОГИЯ КЛИЕНТ-СЕРВЕР
На обеспечение эффективной работы большого числа пользователей с общей базой данных ориентирована
технология Клиент - Сервер.
Согласно этой технологии пользователь-клиент передает со своего компьютера запрос на машину сервера, там СУБД обрабатывает запрос и обратно посылает только
результат выполнения запроса.
СУБД Access
СУБД
СУБД Access
СУБД Access
Приложение Excel
Приложение FoxPro
Приложение Access
Драйвер ODBC

Таким образом, значительно снижается объем данных, передаваемых по сети.
Приложение пользователя разрабатывается и выполняется под управлением СУБД, например Access, на машине клиента.
Общая БД размещается на мощном компьютере,
где функционирует СУБД сервера баз данных.
СУБД сервера баз данных выполняет:
обработку данных, размещенных на сервере,
отвечает за их целостность и сохранность.
Для управления базой данных на сервере
используется язык SQL – язык структурированных запросов.
Широко известны такие серверы баз данных, как
SQL-Server фирмы Microsoft, Oracle Server фирмы Oracle и Netware SQL-Server фирмы Novell.

Использование SQL-языка запросов позволяет работать с одной и той же базой данных сервера разным пользователям из различных приложений.
Данные из базы могут получать разные приложения:
Access, Excel, FoxPro и многие другие.
Для этого используется драйвер ODBC
(Open Database Connectivity – открытый доступ к базам данных) – программа, обеспечивающая взаимодействие различных приложений с сервером базы данных.
Он считается стандартом прикладного программного интерфейса.
Каждому серверу баз данных соответствует свой драйвер ODBC. В комплект поставки MS Access включен драйвер ODBC для
MS SQL Server и Oracle Server.

Следует заметить:
Существуют механизмы, позволяющие снизить нагрузку на сеть и требования к пользовательским компьютерам.
использование хранимых на сервере процедур, т.е. программ по обработке данных, хранящихся в БД.
В этом случае от пользователя к серверу не передается даже SQL-выражение – передается вызов функции с параметрами вызова.
Пример:
Как результат этой технологии – рабочее место пользователя сильно упрощается, логика работы программы переносится на сервер. Пользовательское место становится средством отображения информации.
Таким образом, многие недостатки Файл-серверной технологии устраняются в случае
архитектуры Клиент-Сервер.

Чем хороша технология КЛИЕНТ-СЕРВЕР?
Массивы данных не передаются по сети от сервера БД на компьютер пользователя. Это делается возможным одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.
Обработка данных осуществляется на сервере БД, а не на компьютере пользователя. Это позволяет
комплектовать рабочие места менее мощными ПК (а значит более дешевыми).
Не происходит блокировки (захвата) данных одним
пользователем.
Обеспечивается доступ пользователя не к целому файлу, а только к тем данным, с которыми пользователь имеет
право работать (санкционированный доступ к данным).