37800

Робота з базами даних в мережі

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Робота з базами даних в мережі. Вивчення архітектури мережевих баз даних. Архітектура серверних баз даних. Оскільки настільні СУБД такі як dBse Prdox FoxPro ccess не містять спеціальних додатків і сервісів для роботи в мережі щоб керувати даними а використовують для цієї цілі файлові сервіси операційної системи вся реальна обробка даних в таких СУБД здійснюється клієнтськими додатками і будьякі бібліотеки доступу до даних в цьому випадку також знаходяться в адресному просторі клієнтського додатку.

Украинкский

2013-09-25

88.5 KB

2 чел.

Лабораторна робота № 14

1. Тема.

Робота з базами даних в мережі.

2. Мета.

Вивчення архітектури мережевих баз даних.

3. Теоретичні відомості.

Архітектура серверних баз даних.

Оскільки настільні СУБД (такі як  dBase, Paradox, FoxPro, Access) не містять спеціальних додатків і сервісів для роботи в мережі, щоб керувати даними, а використовують для цієї цілі файлові сервіси операційної системи, вся реальна обробка даних в таких СУБД здійснюється клієнтськими додатками, і будь-які бібліотеки доступу до даних в цьому випадку також знаходяться в адресному просторі клієнтського додатку. Тому при виконанні запитів дані, на підставі яких виконується такий запит (це може бути одна або декілька таблиць цілком або один або декілька індексів і вибрані з їх допомогою частини таблиць), повинні бути доставлені в той же самий адресний простір клієнтського застосування. Це і призводить до перевантаження мережі при збільшенні числа користувачів і об'єму даних, а також загрожує іншими неприємними наслідками, наприклад руйнуванням індексів і таблиць.

Така побудова мережевої бази даних носить назву «файл-серверної» архітектури. У такій моделі додатки на робочій станції відповідають за все - за формування призначеного для користувача інтерфейсу, логічну обробку даних і за безпосереднє маніпулювання даними. Файловий сервер надає послуги лише найнижчого рівня - відкриття, закриття і модифікацію файлів. Таким чином, безпосереднім маніпулюванням даними займаються кілька незалежних і неузгоджених між собою процесів. Крім того для здійснення будь-якої обробки (пошук, модифікація, підсумовування і т.п.) всі дані необхідно передати по мережі з сервера на робочу станцію.

 

Радикальним вирішенням проблеми мережевого трафіку і інших проблем, що виникають при збільшенні обсягу даних і числа користувачів, є перехід до архітектури «клієнт-сервер».

Принцип централізації зберігання і обробки даних є базовим принципом архітектури «клієнт-сервер». Для його реалізації використовується так званий сервер баз даних, виконаний як окремий додаток або сервіс операційної системи, і лише він може реально маніпулювати файлами, в яких зберігаються дані, - для клієнтських додатків ці файли абсолютно некорисні (і, при правильній організації доступу користувачів до файлів в мережі, взагалі не повинні бути доступні).

Сервер баз даних здійснює цілий комплекс дій по управлінню даними. Основними його обов'язками є:

  •  виконання призначених для користувача запитів на вибір і модифікацію даних і метаданих, що отримуються від клієнтських додатків, які функціонують на персональних комп'ютерах локальної мережі;
  •  зберігання і резервне копіювання даних;
  •  підтримка цілісності даних згідно визначеним в базі даних правилам;
  •  забезпечення авторизованого доступу до даних на основі перевірки прав і привілеїв користувачів;
  •  протоколювання операцій і ведення журналу транзакцій.

Примітка:

Транзакція - це неподільна, з погляду впливу на СУБД, послідовність операцій маніпулювання даними. Транзакція завжди виконується цілком і переводить базу даних з одного цілісного стану в інший цілісний стан, або, якщо одна з дій транзакції нездійснена, або відбулося яке-небудь порушення роботи системи, база даних повертається в початковий стан, який був до початку транзакції (відбувається відкат транзакції).

Як робоче місце користувача може бути використаний звичайний персональний комп'ютер, що дозволяє не відмовлятися від звичного робочого середовища. Іншими словами, в простому випадку клієнт-серверна інформаційна система складається з двох основних компонентів:

  •  сервера баз даних, що керує даними і виконує запити клієнтських додатків;
  •  клієнтських додатків, що надають інтерфейс користувача і надсилають запити до сервера.

У клієнт-серверній системі функціонують (як мінімум) два додатки - клієнт і сервер, що ділить між собою ті функції, які у файл-серверній архітектурі цілком виконує додаток на робочій станції. Зберіганням і безпосереднім маніпулюванням даними займається сервер баз даних, в якості якого може виступати Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase, Informix, IBM DB2 і т.п.

Формуванням призначеного для користувача інтерфейсу займається клієнт, для побудови якого можна використовувати цілу низку спеціальних інструментів (зокрема інструментарій Delphi, C++Builder і інших поширених засобів розробки), а також більшість настільних СУБД. Логіка обробки даних може виконуватися як на клієнті, так і на сервері. Клієнт посилає на сервер запити, сформульовані, як правило, на мові SQL. Сервер обробляє ці запити і передає клієнту результат (зрозуміло, клієнтів може бути багато).

Таким чином, безпосереднім маніпулюванням даними займається один процес. При цьому, обробка даних відбувається там же, де дані зберігаються - на сервері, що виключає необхідність передачі великих обсягів даних по мережі.

Примітка:

SQL означає Структурована Мова Запитів (Structured Query Language). Це мова, яка надає можливість створювати і опрацьовувати в реляційних базах даних, які є наборами зв'язаної інформації, що зберігається в таблицях.

Характеристики інформаційної системи «Клієнт-сервер».

Надійність

Сервер баз даних здійснює модифікацію даних на основі механізму транзакцій, який надає будь-якій сукупності операцій, оголошених як транзакція, наступні властивості:

  •  атомарність - за будь-яких обставин будуть або виконані всі операції транзакції, або не виконана жодна, що забезпечує цілісність даних при завершенні транзакції;
  •  незалежність - транзакції, ініційовані різними користувачами, не втручаються в справи один одного;
  •  стійкість до збоїв - після завершення транзакції, її результати вже не пропадуть.

Механізм транзакцій, підтримуваний сервером баз даних, набагато ефективніший, чим аналогічний механізм в настільних СУБД, оскільки сервер централізовано контролює роботу транзакцій. Крім того, у файл-серверній системі збій на будь-якій з робочих станцій може привести до втрати даних і їх недоступності для інших робочих станцій, в той час, як в клієнт-серверній системі збій на клієнті, практично, ніколи не позначається на цілісності даних і їх доступності для інших клієнтів.

Масштабованість

Масштабованість - здатність системи адаптуватися до зростання кількості користувачів і обсягу бази даних при адекватному підвищенні продуктивності апаратної платформи, без заміни програмного забезпечення.

Безпека

Сервер баз даних надає могутні засоби захисту даних від несанкціонованого доступу, неможливі в настільних СУБД. При цьому, права доступу адмініструються дуже гнучко - до рівня полів таблиць. Крім того, можна взагалі заборонити пряме звернення до таблиць, здійснюючи взаємодію користувача з даними через проміжні об'єкти.

Гнучкість

У додатку, що працює з даними, можна виділити три логічних шари:

  •  призначеного для користувача інтерфейсу;
  •  правил логічної обробки (правил бізнесу);
  •  управління даними

Як вже мовилося, у файл-серверній архітектурі всі три шари реалізуються в одному монолітному додатку, що функціонує на робочій станції. Тому зміни в будь-якому з шарів призводять однозначно до модифікації додатку і подальшого оновлення його версій на робочих станціях.

Існують і складніші реалізації архітектури «клієнт-сервер, наприклад багатоланкові інформаційні системи з використанням серверів додатків, що реалізовують бізнес-логіку і здійснюючих обробку даних.

4. Хід роботи.

4.1. Розглянути основні моделі побудови мережевих баз даних.

4.2. Замалювати схеми визначених моделей.

4.3. Занотувати основні означення і характеристики мережевих моделей.

4.4. Виконати роботу з мережевою базою даних, що працює за моделлю «Файл-сервер»:

  •  відкрити базу даних і перейти на головну кнопочну форму;
  •  додати в таблиці різні дані згідно з тематикою бази даних;
  •  перевірити зміни в даних на інших клієнтських робочих станціях.

4.5. Зробити висновки про переваги і недоліки визначених моделей мережевих баз даних.

4.6. Оформити звіт.


Висо
ке навантаження на мережу, передавання великих об’ємів даних

Функції:

фізичне зберігання даних

Клієнти

ункції:

інтерфейс користувача,

логіка обробки,

керування даними

Невелике навантаження на мережу, передавання тільки запитів і результатів

Функції:

фізичне зберігання даних, логіка обробки,

керування даними

Клієнти

Функції:

інтерфейс користувача,

логіка обробки

Клієнт-сервер модель

Сервер баз даних

Функції:

логіка обробки

реалізація бізнес-правил

Функції:

фізичне зберігання даних,

керування даними

Сервер додатків

Сервер баз даних

Багаторівнева модель

клієнт-сервер

Функції:

інтерфейс користувача

Клієнти

Невелике навантаження на мережу, передавання тільки запитів і результатів


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39017. Модели методов разработки программного обеспечения информационных систем 158.5 KB
  По определению одного из создателей языка UML Unified Modelling Lnguge Гради Буча: Объектноориентированное программирование ООП это методология программирования основанная на представлении программы в виде совокупности объектов каждый из которых является экземпляром определенного класса а классы образуют иерархию наследования. Леоненкова Самоучитель UML . Методы ООП и ООАП базируются на стандартном языке визуального моделирования UML. Применение методов ООП ООАП и...
39018. Системы регистрации учебных курсов 56 KB
  Системы регистрации учебных курсов Разделы Лекции 3: 3.1 Два вида систем регистрации курсов Лекция 5 будет посвящена применению языка UML к проектированию американской автоматизированной системы АИС регистрации платных учебных курсов университета Истерн Estern Stte University ESU. В этой связи сопоставим автоматизированную систему Истерн с действующей в МИРЭА неавтоматизированной системой регистрации учебных курсов. В любом Вузе в том числе в МИРЭА существует постоянно...
39019. Теория графов и графовые сети 98.5 KB
  Кстати наш вебкурс также представляет собой сложную систему.1 Вебсистемы После построения Интернет и создания на его базе Всемирной паутины World Wide Web WWW в компьютерном мире появились вебинформационные системы или кратко вебсистемы. Под вебсистемой мы будем понимать компьютерную систему работающую на основе Интернет Веб. Можно привести многочисленные примеры конкретных вебсистем.
39020. Веб-системы 69 KB
  Образующие Разделы Лекции 7: 7.1 Образующие Образующие это непроизводные атомарные элементы теории паттернов из которых составляются паттерновые сети. Образующие имеют неотделимые от них связи. В дискретной теории паттернов рассматриваются образующие обладающие конечными числами связей.
39021. Паттерновые сети 44.5 KB
  Паттерновые сети Разделы Лекции 8: 8.1 Абстрактные конкретные и ассоциированные паттерновые сети Из образующих путем попарного соединения их связей составляются паттерновые сети. Две соединенные связи образующих называются связкой паттерновой сети. Каждой связке сети устанавливается отношение связей  соединено которое может иметь значение либо ИСТИНА либо ЛОЖЬ в зависимости от условия соединения связки.
39022. Проектирование экономических информационных 505.5 KB
  Средства структурного анализа и проектирования Метод функционального моделирования SDT Диаграммы потоков данных. Словари данных и спецификации процессов. Моделирование данных. 1 Система управления совокупность взаимодействующих структурных подразделений экономической системы осуществляющих функции управления: планирование определение цели функционирования экономической системы на различные периоды времени; учет отображение состояния объекта управления в результате...
39023. Понятие индустриального проектирования 231.5 KB
  Ключевые аспекты технологии индустриального проектирования: Реорганизация реинжиниринг бизнеспроцессов; Моделирование предметной проблемной области; Средства автоматизированного проектирования ИС CSEсредства; Возможность применения типовых решений типовое проектирование. Понятие и виды бизнеспроцессов Определение. Под бизнеспроцессом БП будем понимать совокупность взаимосвязанных операций работ по изготовлению готовой продукции или выполнению услуг на основе потребления ресурсов. Основные черты бизнеспроцессов: Все...
39024. Автоматизированное проектирование ИС (CASE-технология) 76 KB
  Изначально CSEсредства были ориентированы на разработку ПО. Сейчас чаще всего под такими средствами подразумевают любые средства проектирования ИС и или моделирования предметной области. CSEсредства охватывают все стадии ЖЦ ИС анализ проектирование разработка сопровождение. Инструментальные средства CSEсредства.
39025. Типовое проектирование ИС 58 KB
  Сущность: Является одной из разновидностей индустриального проектирования. Содержание: Процесс проектирования ИС состоит из следующих основных этапов: Разбиение проекта информационной системы на отдельные составляющие компоненты. Основная цель применения ТПР уменьшение трудоемкости и стоимости проектирования и или разработки ИС.