Клієнт-серверні архітектури інформаційних систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

КЛІЄНТ-СЕРВЕРНІ АРХІТЕКТУРИ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ



Зміст

1. Клієнт - серверні архітектури інформаційних систем

2. Розвиток інформаційних систем на основі ВЕБ-служб

3. Технологія AJAX (Asynchronous JavaScript and XML)

4. Огляд ВЕБ - Браузерів

Список використаних джерел

1. Клієнт - серверні архітектури інформаційних систем

Характер взаємодiї комп'ютерiв в локальнiй мережi прийнято пов'язувати з їх функцiональним призначенням. Технологiя клiєнт-сервер - це особливий спосiб взаємодiї комп'ютерiв в локальнiй мережi, при якому один з комп'ютерiв (сервер) надає свої ресурси другому комп'ютеру (клiєнту).

Основний принцип технології полягає в розділенні функцій стандартного інтерактивного розробку на чотири групи:

функції введення і відображення даних;

прикладні функції;

фундаментальні функції зберігання і управління ресурсами (базами даних);

службові функції.

Логічно можна відокремити три рівні операцій в моделі клієнт-серверної взаємодії:

рівень представлення даних, який по суті являє собою інтерфейс користувача і відповідає за представлення даних користувачеві і введення від нього керуючих команд;

прикладний рівень, який реалізує основну логіку застосування і на якому здійснюється необхідна обробка інформації;

рівень управління даними, який забезпечує зберігання даних та доступ до них.

Розглянемо підходи, реалізовані в моделях технології, виходячи з відмінностей, які визначаються чинниками:

які види програмного забезпечення в логічних компонентах;

які механізми програмного забезпечення використовуються для реалізації функцій трьох груп;

як логічні компоненти розподіляються комп'ютерами в мережі;

та реалізовані в моделях технології `клієнт-сервер.

FS(File Server)-модель

Базова для локальних мереж персональних комп'ютерів. Застосовувалася для розробки інформаційних систем на базі FoxPRO, Clipper, Paradox.

Основні властивості:

виділяється файл-сервер для реалізації послуг з обробки файлів інших вузлів мережі; працює під управлінням мережних ОС Сервер використовується тільки як розподілений накопичувач.;

грає роль компонент доступу до інформаційних ресурсів;

в решті вузлів функціонує додаток, в кодах якого суміщені компоненти візуалізації і прикладний;

протокол обміну - набір низькорівневих викликів.

Технологія: запит прямує на файловий сервер, який передає СКБД, розміщеної на комп'ютері-клієнті, необхідний блок даних. Вся обробка здійснюється на комп'ютері-клієнті.

RDA(Remote Data Access)-модель -дворівнева схема розділення функцій - (Рис 1)

Основні властивості:

коди компоненту візуалізації прикладного компоненту суміщені і виконуються на комп'ютері-клієнті;

доступ до інформаційних ресурсів забезпечується операторами непроцедурної мови SQL.

Технологія:

клієнтський запит прямує на сервер, де функціонуюче ядро СУБД обробляє запит і повертає результат (блок даних) клієнту. Ядро СУБД виконує пасивну роль;

ініціатор маніпуляцій з даними - програми на комп'ютері-клієнті, де сконцентровані основні правила роботи системи і розташований користувацький інтерфейс програми.

Рис.1

DBS (Database Server)-модель- дворівнева схема розділення функцій

Реалізована в реляційних СКБД Informix, Ingres, Oracle.

Основні властивості:

основа модель-механізм збережених процедур - засіб програмування SQL-серверу;

процедури зберігаються в словнику бази даних, розділяються між декількома клієнтами і виконуються на комп'ютері, де функціонує SQL-сервер;

компонент візуалізації виконується на комп'ютері-клієнті;

прикладний компонент і ядро СУБД на комп'ютері-сервері бази даних.

На практиці частіше використовується розумний синтез RDA- і DBS-моделей для побудови розрахованих на багато користувачів інформаційних систем.. В RDA-моделі прикладні функції віддані клієнту, в DBS-моделі їх реалізація здійснюється через ядро СКБД. В RDA-моделі прикладний компонент зливається з компонентом візуалізації, в DBS-моделі інтегрується в компонент доступу до ресурсів.

AS(Application Server)-модель - трирівнева схема розділення функцій - (Рис. 2)

Основні властивості:

на комп'ютері-клієнті виконується процес, що відповідає за інтерфейс з користувачем;

цей процес, звертаючись за виконанням послуг до прикладного компоненту, грає роль клієнта додатку (АС);

прикладний компонент реалізований як група процесів, що виконують прикладні функції, і називається сервером додатку (AS);

всі операції над БД виконуються відповідним компонентом, для якого AS, - клієнт.

Трирівнева клієнт-серверна архітектура, що є подальшим розвитком дворівневої має додатковий (третій) рівень, що реалізує задачі бізнес-логіки і керування механізмами доступу до БД - сервер додатків

Рис.2

Програми проміжного рівня можуть функціонувати під управлінням спеціальних серверів застосувань, але запуск таких програм може здійснюватися і під управлінням звичайного веб-сервера. Нарешті, управління даними здійснюється сервером даних. Для роботи з системою користувач використовує стандартне програмне забезпечення - звичайний браузер. Це позбавляє його необхідності завантажувати та інсталювати спеціальні програми (хоча інколи така необхідність все-таки виникає). Але користувачеві слід надати в розпорядженні інтерфейс, який дозволяв би йому взаємодіяти з системою і формувати запити до неї. Форми, що визначають цей інтерфейс, розміщуються на веб-сторінках та завантажуються разом з ними. Веб-клієнт формує запит та пересилає його до сервера, який здійснює обробку. При необхідності сервер викликає серверні програмні модулі, які забезпечують обробку запиту і в разі потреби звертаються до сервера даних. Сервер даних здійснює операції з даними, що зберігаються в системі та складають її інформаційну основу. Зокрема, він може здійснити вибірку з інформаційної бази відповідно до запиту та передати її модулю проміжного рівня для подальшої обробки. Дані, з якими працює сервер даних, найчастіше організовані як реляційна база даних.

Найчастіше веб-сервер і серверні модулі проміжного рівня розміщуються на одному комп'ютері, хоч і являють собою окремі і логічно незалежні програмні модулі. На сучасному етапі для програмування модулів проміжного рівня використовується мова серверних сценаріїв РНР, а для управління даними - СКБД Oracle. Так, для створення серверних застосувань, крім РНР, широко застосовуються Java, Perl, Python. Взагалі, технології створення розподілених, зокрема веб-застосувань, стрімко розвиваються. Слід згадати про технології EJB (Enterprise Java Beans), CORBA, а також про .NET - порівняно нову ініціативу компанії Microsoft. Для зберігання даних та їх передачі часто використовується так звана розширена мова розмітки XML (Extensible Markup Language).

2. Розвиток інформаційних систем на основі ВЕБ-служб

З розвитком Інтернет (або Інтранет - корпоративний варіант Інтернет) з'явився цілий пласт технологій, що дозволяє реалізувати корпоративну інформаційну систему і бази даних. По-перше, відбувається постійне зростання кількості каналів зв'язку. По-друге, покращується їх якість. По-третє, з'являються нові і постійно удосконалюються вже існуючі стандарти організації розподілених обчислень та обміну даними.

Одним з безперечних досягнень є масовий розвиток Web-серверів і Web-броузерів (Інтернет-броузерів), що дозволяють отримувати інформацію по протоколу HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol). Інформація описується за допомогою тегів мови розмітки гіпертекстів HTML (Hypertext Markup Language). Перевага такого підходу полягає в тому, що протокол HTTP підтримується всіма Web-серверами і всіма Web-броузерами незалежно від того, на якій апаратної або програмній платформі вони реалізовані. При цьому неважко помітити, що Web-броузери представляють з себе засіб, що реалізує функції клієнтського програмного забезпечення.

Зручність використання Web-броузерів у якості клієнтського програмного забезпечення полягає в тому, що:

вам не треба піклуватися про встановлення та налаштування вашого програмного забезпечення на робочій станції кожного співробітника організації (що знижує витрати на впровадження);

немає необхідності піклуватися про розробку ПЗ для різних апаратних і програмних платформ (що знижує витрати на розробку);

немає необхідності спеціально організовувати зв'язок віддалених робочих станцій з серверами баз даних, так як при використанні Інтернет ця проблема вирішується цілим комплексом стандартизованих рішень;

немає необхідності піклуватися про синхронізацію версій ПЗ, так як користувачі на віддалених робочих станціях не мають власного ПО обробки даних.

Таким чином, до кінця першого десятиліття XXI ст. можна розглядати наступні етапи розвитку мережі:

1990-2000- контент (вміст) інтернет-ресурсів формує порівняно невелика група професіоналів, а переважна більшість користувачів мережі Інтернет фігурує в якості простих "читачів". У першому десятилітті мережі Інтернет, або Web 1.0, була розроблена сама основа Інтернет, яка дозволила дати доступ до величезних обсягів інформації широкому колу користувачів мережі.

2000-2010 - у створення контенту активно включаються користувачі мережі. Зараз ми знаходимося в кінці другого десятиліття - Web 2.0 - були розвинені різні інтерфейси, які дозволяли користувачам вже керувати вмістом мережі Інтернет і зв'язатися один з одним.

2010-2020 - ми на порозі третьої декади - Web 3.0. Семантичного Веб (Semantic Web). Семантична павутина (Semantic Web) - «частина глобальної концепції розвитку мережі Інтернет, метою якої є реалізація можливості машинної обробки інформації, доступної у Всесвітній павутині. Основний акцент концепції робиться на роботі з метаданими, однозначно характеризують властивості і зміст ресурсів Всесвітньої павутини, замість використовуваного в даний час текстового аналізу документів

Наведемо зображення(Рис. 3), яке показує розвиток від Web 1.0 до Web 4.0!(див № 6 списку використаних джерел)

Рис. 3

Інтеграція інформаційних систем на основі веб-служб пов'язана з використанням чотирьох ключових стандартів(див. №7 списка використаних джерел):

Extensible Markup Language (XML) -- розширювана мова розмітки інформації. Описує інформацію, що пересилається по Інтернету. Запит на одержання яких-небудь даних чи виконання певних дій іншим додатком вимагає наявності способів передачі параметрів і одержання назад певних результатів. При використанні веб-служб ця інформація описується за допомогою мови XML, що є міжнародним загальноприйнятим стандартом для опису довільних даних, якими у свою чергу можуть обмінюватися інформаційні системи. Нижче буде наведено простий приклад XML-документа, з якого навіть нетехнічному фахівцю стане зрозумілою основна ідея цієї мови. Особливу цінність представляє можливість трансформування даних XML-документа для відображення на різних пристроях або для відповідності форматові даних конкретного додатка. Можна мати один екземпляр XML-документа, але зовсім різним образом виводити його на різних пристроях, за допомогою яких користувач намагається одержати до нього доступ. Різні пристрої -- ПК, персональні помічники типу iPAQ чи Palm, мобільні телефони -- мають різні можливості для відображення інформації, тому той самий XML-документ може бути відображений по-різному, за рахунок використання таблиць стилів (Style Sheet), що описуються з використанням мови XSL (eXtensible Stylesheet Language), що сама по собі використовує формат XML. Це, по суті, текстовий файл формату XML, що надає інструкції з форматування і відображення інформації XML-документа. Таблиця стилів може містити варіації в залежності від типу пристрою, на якому відображається документ.



Рис.4

Simple Object Access Protocol (SOAP) -- простий протокол доступу до об'єкта. Цей стандарт описує протокол виклику веб-служби (віддалений процес доступу до послуг/інформації деякої прикладної системи). Тобто передані параметри описуються за допомогою мови WSDL, а сам процес виклику описується за допомогою SOAP. Іншими словами, цей протокол немов би описує конверт з інформацією для виклику веб-служби. І цей конверт може бути доставлений від одного додатка до іншого за допомогою таких транспортних протоколів як Hypertext Transfer Protocol (HTTP) чи протоколів електронної пошти на зразок Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). У типовій ситуації взаємодії система однієї організації може викликати систему іншої організації, використовуючи протокол SOAP. Запит, що зазвичай містить ту чи іншу форму бізнес-документа, посилається ініціатором до запитуваної системи. Остання приймає запит, і вхідний документ, який міститься в запиті, обробляється. У результаті запитана система генерує відповідь, що повертається ініціатору взаємодії. Ініціатор також інформується про статус (успіх або інше) запиту. Протокол SOAP заснований на стандарті XML і складається з трьох частин: формат конверту, що описує вміст повідомлення і те, як воно повинне оброблятися; набір правил кодування для визначення типів даних конкретного додатка і угоди з виконання віддалених викликів процедур.

Web Services Description Language (WSDL) -- мова опису веб-служб. Це мова, яка базується на стандарті XML, що визначає спосіб доступу до веб-служб. Вона описує функціональні можливості веб-служб і групує операції взаємодії у певні інтерфейси, що задають способи виконання операцій і ті параметри, які повинні бути на вході і виході.

Universal Description, Discovery, and Integration (UDDI) -- універсальний метод опису, виявлення та інтеграції. Технологія UDDI надає засоби, за допомогою яких можна зробити так, щоб будь-які додатки чи послуги, описані в термінах веб-служб, можуть бути розпізнані іншими додатками та/або організаціями. Тобто це стандарт створення регістра, використовуючи який, можна описати організації і послуги, які вони надають, у вигляді, доступному для динамічного виявлення і взаємодії. Основні об'єкти інформаційної моделі UDDI -- це організації (businessEntity), послуги (businessService) і поєднуючий шаблон (bindingTemplate), що відповідають, за аналогією із звичайними телефонними довідниками, так званим білим сторінкам (адресна і контактна інформація), жовтим сторінкам (послуги, що надаються) і зеленим сторінкам. У традиційних телефонних довідниках наявність зелених сторінок, що описують способи одержання послуги, не була необхідною, оскільки передбачається, що телефонний зв'язок є єдиним способом доступу. Специфікацією UDDI передбачається довільна множина методів звертання до кожної веб-послуги, для опису яких і служить поєднуючий шаблон.

3. Технологія AJAX (Asynchronous JavaScript and XML)

В даний час розробка WEB додатків прагне до розмежування клієнтської частини і серверної, цим і обумовлюється повсюдне використання шаблонів, таких як Smarty (обробник- компілятор шаблонів для PHP) і XSLT (EXtensible Stylesheet Language Transformations) - розширювана мова перетворення аркушів стилів.

Зараз проекти стають складніше, і переплітаючи між собою різні технології забирають занадто дорогий час розробника. Так, наприклад, всі стилі форматування виносяться в CSS або в XSL файли, HTML або XML дані зберігаються в інших розділах, серверні обробники в третіх, бази даних у четверті. І якщо ще 5-6 років тому практично скрізь можна було побачити переплетення всього цього в одному файлі, то зараз це все частіше стає рідкістю.

При розробці більш складних проектів виникає необхідність у структурованості і легкості читання коду. Не слід засмічувати код програміста кодом верстальника, а код верстальника - правками дизайнера, і так далі. інформаційний технологія сервер браузер

Виникає необхідність в розмежуванні роботи. Так, наприклад, дизайнер буде робити свою роботу, верстальник свою, програміст свою, і при цьому ніхто один одному заважати не буде. У підсумку кожному учаснику проекту достатньо буде знати тільки ті дані, з якими йому доведеться працювати. У такому випадку продуктивність групи і якість проекту підвищується в рази. В даний час ця проблема з успіхом вирішується шляхом використання шаблонів, однак це теж створює певні труднощі, тому що щоб, скажімо, підключити Smarty, необхідно підключити програмний модуль обробки шаблонів, і чітко пов'язати зі структурою проекту. А це далеко не завжди можливо і вимагає певних витрат. Трохи простіше при використанні зв'язки XML-XSL, так як вони надають більше можливостей, однак це альтернатива, не більше. А що якщо подивитися в бік чогось радикально нового, що дозволяло б об'єднати все краще, використовуючи можливості того, що є? Спробуйте уявити JavaScript, який володіє всім можливостями PHP або Perl, включаючи роботу з графікою та базами даних, який має значно більш зручну розширюваність і практичність, і до того ж крос-платформі.

Коли існуючих можливостей стає мало, а вдосконалювати існуюче вже нікуди, тоді і відбувається технологічний прорив. Таким проривом і є AJAX (Asynchronous JavaScript and XML) - підхід до побудови призначених для користувача інтерфейсів веб-додатків, при якому web-сторінка, не перезавантажуючись, сама довантажує потрібні користувачу дані (див № 9 списку використаних джерел).

AJAX - один з компонентів концепції DHTML.

Вперше про Ajax заговорили після появи в лютому 2005-го року статті Джесі Джеймса Гарретта (Jesse James Garrett) "Новий підхід до веб-додатків". Ajax - це не самостійна технологія. Це абревіатура, що позначає підхід до створення веб-додатків за допомогою наступних технологій:

* стандартизоване уявлення силами XHTML та CSS;

* динамічне відображення та взаємодія з користувачем за допомогою DOM (Document Object Model) - програмного інтерфейсу для доступу до документів;

* обмін і обробка даних у вигляді XML і XSLT;

* JavaScript;

* асинхронні запити за допомогою об'єкта XMLHttpRequest- API запиту веб-клієнта до веб-сервера за протоколом HTTP у фоновому режимі, для мов програмування JavaScript, JScript, VBScript і подібних.

Використання цих підходів дозволяє створювати набагато зручніші WEB-інтерфейси користувача на тих сторінках сайтів, де необхідна активна взаємодія з користувачем. Використання Ajax стало найбільш популярне після того, як компанія Google почала активно використовувати його при створенні своїх сайтів, таких як Gmail, Google maps і Google suggest. Створення цих сайтів підтвердило ефективність використання даного підходу.

Отже детальніше(Рис.. 4): якщо взяти класичну модель WEB-додатку



Рис. 5

Клієнт, набираючи в рядку пошуку адресу ресурсу, потрапляючи на сервер, робить до нього запит. Сервер робить обчислення відповідно до запиту, звертається до бази даних і так далі, після чого отримані дані йдуть до клієнта і, в разі необхідності підставляються в шаблони і обробляються браузером. Результатом є сторінка. Це класична модель, яка встигла себе зарекомендувати і заслужити собі почесне місце під сонцем. Це найпростіша модель взаємодії і, як наслідок, найпоширеніша. Проте її все частіше стає недостатньо. Навіть кешування всього лише прискорить час взаємодії з сервером, але не позбавить від необхідності перезавантажувати сторінку. Як варіант можна поставити певний час самооновлення, але і в цьому випадку сторінка буде перезавантажуватися повністю.

Тепер подивимося на модель взаємодії AJAX:



Рис. 6

Послідовність дій клієнта зберігається і він, швидше за все не зрозуміє того, що буде відбуватися. Але на стороні сервера все виглядає інакше.
При зверненні до сервера, генерується сторінка, яка буде відображатися користувачеві, і пропонувати йому зробити потрібну йому послідовність дій. При свідомому (хоча і не обов'язково) виборі клієнта, його запит буде звертатися до AJAX модулю, який і буде робити всі обчислення і роботу з сервером. Але в чому ж нововведення? Основна відмінність в тому що цей метод дає нам можливість динамічно звертатися до сервера і виконувати ті дії які нас цікавлять. До того ж сервер буде обробляти тільки ті дані, які нам необхідно оновити, а не всю сторінку в разі її перезавантаження. Застосування XMLHttpRequest справляє враження «миттєвої» відповіді сервера, у порівнянні з класичними методом перезавантаження всієї сторінки для оновлення представленої на ній інформації.

4. Огляд ВЕБ - Браузерів

Переглянемо основні вимоги до WEB-браузерів з точки зору користувачів та розробників до WEB-ресурсів(див № 10 списку використаних джерел):

від кінцевих користувачів:

перегляд різноманітної інформації та "активного вмісту";

персоналізація роботи і налаштування представлення інформації;

комунікації з іншими користувачами за допомогою засобів електронної та мовної пошти;

простий та недорогий перевід настільних систем на клієнтське програмне забезпечення для роботи в інтрамережі;

скорочення вартості підтримки настільних персональних комп'ютерів, що підключені до мережі;

від Web-дизайнерів та авторів документів Інтернет, які хочуть отримати відкриту платформу, з використанням прийнятих стандартів, для створення активного "наповнення" Web і розробки Web-сторінок наступного покоління:

широкого спектру мов сценаріїв і програмування для створення вмісту Web та їх підтримку;

різних видів активних об'єктів Java, елементів керування ActiveX і розширень HTML, мультимедіа і інтегрованих модулів (plug-in);

відкритої і розширеної архітектури, яка дозволяє додавання і інтеграцію нових технологій і можливостей перегляду інформації;

На думку експертів, які приймали участь у тестуванні програмного забезпечення, кращі сучасні інтернет-браузери повинні володіти трьома ключовими характеристиками: простотою, безпекою і повнотою фунціонала(див. № 11 список використаних джерел).

Отже, при виборі самого кращого браузера 2010 року експерти виділяють наступні критерії оцінки:

Функціонал (кращі браузери пропонують широкий набір функцій для того, щоб зробити веб-серфінг швидше простіше і зручніше);

Простота використання(кращі інтернет-браузери повинні бути зрозумілі у використанні і не викликати труднощів у користувачів з різними знаннями в комп'ютерах, і програмах та Інтернеті);

Безпека(один з найважливіший компонентів доброго браузера. Інтернет-браузер повинен блокувати спливаючі вікна, протистояти вірусам, фішингу та ін.);

Швидкодія/сумісність (висока швидкість Інтернету може бути істотною мірою зіпсована нерозторопністю браузера. Різні конфлікти, помилки і проблеми з відображенням Інтернет контенту - також являються поширеною проблемою, з якою стикається більшість користувачів);

Допомога/Підтримка(недивлячись на те, що більшість барузеров безкоштовні, якість і оперативність роботи служби підтримки є важливим чинником).

Таким чином на червень 2010 року рейтингові місця посіли такі Web-браузери:

Mozila Firefox -ця програма отримала максимальні оцінки за безпеку.

Google Chrome, який також відрізняє виняткова безпека.

самий популярний інернет-браузер від Microsoft-Internet Explorer, яктй поступається лідерам з безпеки, але перевершує за якістю користувацької підтримки.

інтернет-браузер Opera, який забезпечує першокласну безпеку і функціонал, проте істотно поступається щодо сумісності і простоті використання.

Safari -браузер, який характеризується прекрасною швидкістю роботи та сумісністю, але програє по безпечний і фунціоналу.

Варто додати, що при користуванні Інтернетом важливу роль у забезпеченні безпеки відіграє не стільки браузер, скільки установнний на комп'ютері антивірус.



Рис.7

Список використаних джерел

1. Закон України від 04.02.1998 № 74-75/98-ВР “Про національну програму інформатизації `

2. стаття "Основные определения: Web 1.0, Web. 2.0, Web 3.0", 23.10.2010р., http://www.creasol.ru

3. "Огляд технологій інтеграції інформаційних систем" А. В. Данілін, 2003 р.. https://www.microsoft.com

4. Стаття О.Олецького "Основи клієнт-серверної архітектури", 2010 р.

5. Стаття О.Орлова "AJAX - Что это?" , 2006р., http://www.codenet.ru/webmast

6. Стаття “№5 ВЕБ-боаузери”, Національний університет "Львівська політехніка"- Кафедра Електронних Обчислювальних Машин ,http://www.victoria.lviv.ua

7. Стаття О.Цибульник «Самые лучшие браузеры 2010 года», Александсервис Все о компьютерах, 2010р, http://aleksandrservis.ucoz.ru

Размещено на Allbest.ru

...