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

37538. Милетская школа, Фалес Милетский 51.22 KB
  Первый из ионических философов Фалес из Милета жил приблизительно в 640562 гг. Разносторонние познания Фалеса в области астрономии геометрии арифметики имели определенное влияние на развитие его философского мышления. Именно это и повлияло на взгляды Фалеса направленные на постижение сущности мира. Основой всего сущего Фалес считал воду.
37540. Философия и ее основные смыслы 35.46 KB
  То есть он имел в виду не благоприобретенное субъективное свойство человеческого ума а некое объективное качество разумно устроенного и гармоничного мира. Проследите становление ОВФ историческую роль категорий Смерть Жизнь Тело Душа Природа Дух Бог Бытие Мышление Материя Сознание Материальный мир Духовный мир как ступеней абстрагирования при постановке проблемы. Homo Spiens начинается с момента который может длиться веками когда он осознает себя как индивидуальность личность Я окруженную...
37541. Парменид – древнегреческий философ 14.91 KB
  Парменид рассуждает следующим образом: поскольку изменение происходят во времени и пространстве объект познания существует вне времени и пространства и следовательно не доступен для органов чувств: нет ничего в заблуждающихся умах кроме того что уже было в их заблуждающихся органах чувств. Например из апории Стрела следует летящая стрела в каждый момент времени имеет одно положение в пространстве и следовательно неподвижна. А если она неподвижна в каждый отдельный момент времени то и в сумме всех временных отрезков она...
37542. Первые философы. На какой вопрос они пытались ответить 14.11 KB
  В качестве первоосновы предлагалась одна из природных стихий или их сочетание вода земля огонь воздух. Анаксимандр в качестве первоначала всего сущего считает апейрон беспредельное. Можно считать что Анаксимандр в определенной степени отходит от натурфилософского обоснования первоначала и дает более глубокое его толкование полагая в качестве первоначала не какойлибо конкретный элемент например воду а признавая таковым апейрон материю рассматриваемую как обобщенное абстрактное первоначало приближающееся по своей сущности к...
37543. ЛОГИКА И МЕТОДОЛОГИЯ НАУКИ СТРУКТУРА НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ 1.08 MB
  Кун Логика и методология науки СТРУКТУРА НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ Перевод с английского И. То счастливое обстоятельство что я с увлечением прослушал пробный университетский курс по физике читавшийся для неспециалистов позволило мне впервые получить некоторое представление об истории науки. К моему полному удивлению это знакомство со старыми научными теориями и самой практикой научного исследования в корне подорвало некоторые из моих основных представлений о природе науки и причинах ее достижений. Я имею в виду те представления которые ранее...
37545. ОСНОВЫ ФИЛОСОФСКИХ ЗНАНИЙ. Учебно-методическое пособие 792 KB
  Природа человека и смысл его существования 104 Тема 14. В современном представлении философией называется область теоретических знаний о мире в целом о месте человека в нем и о принципах взаимоотношения человека с миром. Мировоззрение это целостный взгляд на мир и место в нем человека. В его структуру входят: знания о мире; ценности с позиций которых человек осмысливает мир; убеждения и идеалы которые определяют поступки человека.
37546. ФІЛОСОФІЯ. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ 414 KB
  Написание рефератов по философии. Методические указания определяются рабочей программой конспектом лекций и дополнительно снабжаются краткой версией полнотекстовой базой данных философских источников кафедры психологии философии и образовательных технологий. Самостоятельное изучение курса философии базируется на принципах личного поиска исходя из мировоззрения личности и одновременно предметности освоения своей специальности будущими учеными. Для сохранения диалектической природы философии в предложенных для самостоятельного чтения...