Распределенная обработка данных
Описание, особенности и предназначение принципов управления распределенной информации, их применение. Сущность и отличительные черты моделей распределенных баз данных. Характеристика и специфика направлений развития управления распределенной информацией.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.04.2016 |
| Размер файла | 52,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
В современных СУБД функции репликации выполняет, как правило, специальный модуль - сервер тиражирования данных, называемый репликатором (так устроены СУБД CA - OpenIngress и Sybase). В Informix-OnLine Dynamic Server репликатор встроен в сервер, вOracle для использования репликации необходимо приобрести дополнительную опцию Replication Option.
Спецификация механизмов репликации зависит от используемой СУБД. Простейший вариант - использование “моментальных снимков” (snapshot).
Каталог распределенной системы
Важным компонентом структуры логического уровня РБД является сетевой каталог, который обеспечивает эффективное выполнение основных функций управления РБД и содержит всю информацию, необходимую для обеспечения независимости размещения, фрагментации и репликации. Существует несколько вариантов хранения системного каталога. Ниже перечислены некоторые из этих вариантов.
1.Централизированный каталог. Весь каталог храниться в одном м месте, т.е. на центральном узле.
2. Полностью реплицированный каталог. Весь каталог полностью хранится на каждом узле.
3. Секционированный каталог. На каждом узле содержится его с собственный каталог для объектов, хранимых на этом узле. Общий каталог я является объединением всех разъединенных локальных каталогов.
4. Комбинация первого и третьего вариантов. На каждом узле с содержится его собственный каталог (как в п.3), кроме того, на одном центральном узле хранится унифицированная копия всех этих локальных каталогов (как в п.1).
Для каждого подхода характерны определенные недостатки и проблемы. В первом подходе, очевидно, не достигается "независимость от центрального узла". Во втором утрачивается автономность функционирования, поскольку при обновлении каждого каталога это обновление придется распространять на каждый узел. В третьем выполнение не локальных операций становится весьма дорогостоящим (для поиска удаленного объекта потребуется в среднем осуществить доступ к половине имеющихся узлов). Четвертый подход более эффективен, чем третий (для поиска удаленного объекта потребуется осуществить доступ только к одному удаленному каталогу), но в нем снова не достигается "независимость от центрального узла".
Internet/Intranet технологии
Использование Internet/Intranet технологий при создании информационных ресурсов и построении информационных систем различного назначения в последнее время стало доминирующим в мировом информационном пространстве по следующим причинам. Эти технологии:
Позволяют организовать с достаточной простотой для пользователя системы поиска нужной информации.
Предъявляют минимальные требования как с технической стороны так и со стороны программного обеспечения к рабочему месту клиента (клиент работает со стандартным программным обеспечением и единственным требованием является поддержка работы WWW просмотрщика -- браузера одной из последних версий1).
Поддерживают распределенные системы хранения информации и множественные методы ее хранения.
Поддерживают работу с практически неограниченным объемом разноплановых данных (текст, графика, изображение, звук, видео, векторные карты и др.).
Предоставляют технологически простой способ администрирования информационных систем с одного рабочего места.
Основой построения информационных систем с использованием Intranet технологии является организация системы доступа к информации через WWW сервис Internet. Internet технология позволяет оперативно управлять и актуализировать информацию, хранящуюся в базах данных через просмотрщик (браузер) WWW страниц.
Основной принцип, заложенный в Intranet технологию создания информационных ресурсов и построения информационных систем, заключается в разделении вычислительных ресурсов как между многочисленными серверами, расположенными в различных концах сети, так и между серверами и клиентами (компьютер на котором работает конечный пользователь). Реализация этого принципа основана на использовании либо HTTP-SQL (формирование SQL запросов к БД с WWW сервера), либо API (организация динамических приложений на стороне сервера), либо Java (JDBC - организация динамических приложений на стороне клиента) интерфейсов для формирования запросов пользователя к базам данных или к другим информационным источникам на получение и обработку информации.
Вместе с тем рассматриваемые технологии позволяют использовать в сетевом режиме уже имеющиеся базы данных, не затрачивая при этом средства на их унификацию и приведение к единому стандарту. Основные затраты здесь направлены только на соответствующие описания баз данных и запросов для HTTP-SQL интерфейса или для сервера обработки транзакций, при этом базы данных могут находится на различных машинах, расположенных на произвольном расстоянии друг от друга. Использование данной технологии позволяет решать весь спектр задач, присущий информационной системе, включая удаленный ввод и редактирование данных.
Математическое обеспечение для организации HTTP-SQL интерфейса является свободно распространяемым как для MS Windows NT систем, так и для некоммерческих UNIX платформ. СУБД можно использовать либо имеющиеся в наличии, либо приобретать сетевые (например, Informix, Oracle, MS SQL).
Любая информационная система, построенная на основе клиент-серверных Интернет технологий, должна содержать следующие серверные компоненты:
шлюз-сервер, управляющий правами доступа к информационной системе;
WWW-сервер;
сервер баз данных;
сервер приложений и(или) сервер обработки транзакций.
Взаимодействие WWW сервера с базами данных может быть организовано двумя способами:
через сервер транзакций;
через API интерфейс WWW сервера или сервера приложений.
Использование коммерческих серверов транзакций, подразумевает организацию более менее стандартного интерфейса, а использование API приложений дает полную волю разработчикам.
Заключение
Ввиду того, что информатика является одной из фундаментальных отраслей научного знания, стремительно развивающейся и постоянно расширяющейся областью практической деятельности человека, преподавание информатики в школе приобретает в настоящее время огромное значение, при этом методика преподавания информатики постоянно совершенствуется.
Так как информатика представляет собой самую динамическую область знаний, то она требует непрерывного обновления подходов, форм, методов и методических технологий к ее преподаванию.
В основе любых технологических потрясений лежит простой экономический расчет: выгодно - невыгодно. В основе нынешней ситуации в развитии распределенных систем также лежит экономическое обоснование - стоимость передачи данных по сети становится меньше стоимости вычислений на клиентской машине и эта тенденция имеет устойчивый характер. Взрывной рост Internet, который многие связывают с "демократическими свободами" или развитием новой технологии имеет в своей основе все тоже простое экономическое обоснование - эта технология экономически выгодна. Отсюда проистекают и те изменения в мире технологий свидетелями которых мы являемся: стремительный рост пропускной способности каналов (Internet - 2, новые более быстрые модемы, спутниковые каналы для домашнего пользователя ), присутствие в сети большинства корпораций и масс медиа, электронная коммерция и банки … На основе этих технологий выросли новые направления бизнеса, а распространенность Internet растет темпами невиданными в отрасли (быстрее телефонии и телевидения).
Однако, если присмотреться поближе к этой технологии, то в ней нет ничего революционного, за исключением того, как уже известные решения применены в новой области. Давно известны языки разметки (TeX), протоколы передачи данных (TCP) и удаленных сервисов (NSF, POP), распределенные транзакции (мониторы транзакций), платформопереносимые языки (С, Perl) и т.д.
Весь секрет новых решений в заложенной изначально совместимости, опирающейся на открытые стандарты. Именно поэтому основная битва идет вокруг стандартов, чтобы не декларировали "участники забега". Решения, основанные на стандарте, являются экономически выгодными, т.к. гарантируют возврат инвестиций чтобы не происходило на рынке.
В тоже время сама технология пока достаточно слаба, как и любая технология в начале своего пути. Требования к системным ресурсам не уменьшились. Однако, как уже было показано в основе революции лежит общая экономия средств, которая при нынешней дешевизне компьютерных ресурсов и дороговизне человеческих получается весьма значительная.
Создание реальных прикладных систем на основе Internet технологии, в свою очередь, катализировало изменения в самой технологии. Впервые ставится под вопрос необходимость священной коровы - Операционной Системы. Чрезвычайно фетишизированная усилиями Microsoft ОС, тем не менее, всего лишь служебная функция необходимая для выполнения реальных приложений (недаром Sun и Oracle заключили кросслицензионное соглашение, позволяющее встраивать функции ОС в СУБД и СУБД в ОС).
Значительно пересмотрены и другие концепции, казавшиеся незыблемыми. К примеру, технология клиент - сервер построена на обращении клиента к серверу по частному протоколу (SQL Net в случае). Находящийся на стороне сервера listener обеспечивает соединение и обработку запроса. Возникает вопрос - а почему к СУБД можно обращаться только по одному специальному протоколу? Ведь при построении приложения в Internet приходится несколько раз проводить преобразование протоколов http в SGI (Perl, сервлеты и т.п.) и затем в SQL. Когда можно просто поручить listener'у иметь возможность обрабатывать запросы по http, POP3, IMAP4, NFS и другим. Подобная концепция реализованная в Oracle8i позволяет реально превратить реляционную СУБД в хранилище информации в Internet. Подобные решения кардинальным образом переворачивают наши представления о правильно построенной информационной системе, но это неизбежная дань за участие в очередной технологической революции.
Подход корпорации Oracle основан на полном признании сложившихся стандартов и их интеграцию (тоже на основе стандартов). Для Oracle вопрос не ставится как "или" клиент-сервер "или" Web "или" распределенные объекты, решение Oracle являются объединением лучших черт технологий клиент-сервер (мощность, устойчивость, транзакции), Web (легкость распространения и управления, тонкий клиент) и распределенных объектов (компонентное программное обеспечение, интеграция решений от разных производителей и распределение задачи по всем компьютерам в сети). Такая интеграция возможна на основе стандартов CORBA 2.0 (Архитектура Диспетчера Объектных Запросов) , HTTP/HTML, IIOP (Internet Inter Object Protocol), COM/DCOM (стандарт Microsoft) и Java.
В основе подхода Oracle лежит WRB (Диспетчер Объектных Запросов Web), связанный с Web сервером и управляющий всеми объектами в сети. Такие объекты могут располагаться на сервере приложений (любом сервере в сети), в базе данных (используя все возможности Базы Данных Oracle 7 и особенно объектные расширения Oracle 8) или на клиентской части (браузере). При этом все объекты (картриджи) предоставляют Диспетчеру Объектных Запросов свой интерфейс и после этого могут вызывать друг друга, создавать новые экземпляры объектов и т.д. Управление объектами, их установка, секретность, регулировка загрузки серверов и др. возможности обеспечиваются WRB. Такая архитектура называется Архитектура Сетевых Вычислений.
Подобный подход позволяет разрабатывать любые приложения для Web. При этом страницы HTML не существуют до появления запроса пользователя и генерятся в виде последовательности команд HTML по запросу пользователя и содержат только ту информацию, которая запрашивалась в запросе. Дальнейшим расширением "виртуальных" HTML страниц по запросу является использование Java applets передаваемых на браузер, создающие интерфейс аналогичный интерфейсу экранных клиент-сервер с аналогичной функциональностью и поддержкой транзакций и секретности (SSL 3.0).
Имея в своем арсенале Web сервер с функциональностью недостижимой при других подходах Oracle также предлагает средства разработки приложений уровня предприятия. Это Designer/2000 - лучшее на сегодня CASE решение, которое теперь имеет генератор не только для клиент-сервер, но и для Web, Developer/2000 - мощное средство разработки приложений, устанавливаемое как картридж на сервере приложений (под управлением WRB) и автоматически генерящее полный набор Java апплетов для работы на браузере, Sedona - мощное объектно-ориентированное средство для создания и управления распределенными объектами.
Глоссарий
|
№ п/п |
Понятие |
Определение |
|
|
1 |
Клиент |
активное и отдельное от сервера программное обеспечение, использующее данные, поставляемые сервером путем передачи клиентских запросов серверу. |
|
|
2 |
Толстый или Rich-клиент |
приложение в архитектуре клиент-сервер, обеспечивающее (в противовес тонкому клиенту) расширенную функциональность независимо от центрального сервера. Часто сервер в этом случае является лишь хранилищем данных, а вся работа по обработке и представлению этих данных переносится на машину клиента. Достоинства толстого клиента: обладает широким функционалом в отличие от тонкого, обеспечивает режим многопользовательской работы, предоставляет возможность работы даже при обрывах связи с сервером, имеет возможность подключения к банкам без использования сети Интернет, высокое быстродействие. Недостатками толстого клиента являются большой размер дистрибутива, зависимость от того, для какой платформы он разрабатывался (отсутствие мобильности), при работе с ним возникают проблемы с удаленным доступом к данным, он имеет довольно сложный процесс установки и настройки, имеет сложности с обновлением информации и связанной с этим неактуальностью данных. |
|
|
3 |
Тонкий клиент, thin client |
в компьютерных технологиях - компьютер или программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой, который переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер. Примером тонкого клиента может служить компьютер с браузером, использующийся для работы с веб-приложениями. |
|
|
4 |
Web-клиент |
как программа - браузер. Web-клиент как устройство - устройство, основным приложением которого (с точки зрения разработчика устройства или маркетолога) является браузер. |
|
|
5 |
Сервер-компьютер |
компьютер, выполняющий только серверные задачи, или компьютер (или иное аппаратное обеспечение), специализированный (по форм-фактору и/или ресурсам) для использования в качестве аппаратной базы для программных серверов. |
|
|
6 |
Аппаратный сервер |
узкоспециализированное решение со встроенным программным обеспечением в ПЗУ (англ. firmware; в отличие от компьютеров, где программное обеспечение необходимо устанавливать), определяющим специализацию и возможные предоставляемые услуги. Аппаратные серверы, как правило, более просты надежны в эксплуатации, потребляют меньше электроэнергии и, иногда, более дешевы. Но вместе с тем они менее гибки (так как изначально ограничены в выполняемых задачах) и, часто, ограничены в ресурсах. |
|
|
7 |
Рабочая станция |
периферийный компьютер в составе локальной вычислительной сети (ЛВС), играющий роль интерфейса по отношению к серверу. В локальных сетях компьютеры подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи, работают в базах данных, создают документы, делают расчёты. (не надо путать с "графической рабочей станцией", которая является автономным компьютером с мощной графической системой, АРМ (автоматизированным рабочим местом) для графических работ) периферийный компьютер в составе локальной вычислительной сети (ЛВС), играющий роль интерфейса по отношению к серверу. В локальных сетях компьютеры подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи, работают в базах данных, создают документы, делают расчёты. |
|
|
8 |
Файл-сервер |
программный сервер для обеспечения доступа к файлам на диске сервера. Прежде всего это серверы передачи файлов по заказу, по протоколам FTP, TFTP, SFTP и HTTP. Протокол HTTP ориентирован на передачу текстовых файлов, но серверы могут отдавать в качестве запрошенных файлов и произвольные данные, например динамически созданные веб-страницы, картинки, музыку и т. п. |
|
|
9 |
Сервер баз данных, сервер БД |
программное обеспечение обслуживающее базу данных и отвечающее за целостность и сохранность данных, а также обеспечивающее операции ввода-вывода при доступе клиента к информации, то есть то же самое что корпоративная СУБД |
|
|
10 |
Сервер доступа к данным |
программный компонент СУБД, обслуживающий базу данных и отдающий данные по запросам. Один из самых простых серверов подобного типа - LDAP - облегчённый протокол доступа к спискам). Для доступа к серверам баз данных единого протокола не существует, однако практически все серверы баз данных объединяет использование единых правил формирования запросов - язык SQL. |
|
|
11 |
Пользователь БД |
программа или человек, обращающийся к БД на ЯМД |
|
|
12 |
Транзакция |
совокупность логически взаимосвязанных запросов, направленных на согласованное изменение некоторого множества строк в одной или нескольких таблицах БД. Обычно при выполнении транзакций обновляется несколько таблиц и индексов, связанных с этими таблицами. Для того чтобы гарантировать синхронизацию обновления и целостность данных, в серверах используется принцип "все или ничего", означающий, что в БД вносятся либо все обновления или ни одно из них. С этой целью ведется журнал транзакций, в котором регистрируется информация обо всех затребованных изменениях. |
|
|
13 |
Хранимые процедуры |
это предварительно откомпилированные предложения языка SQL, которые сохраняются на сервере базы данных, использующей язык SQL. Клиент запускает хранимую процедуру с помощью команды EXECUTE<имя процедуры>. Таким образом, по сети передаются только два слова вместо двух сотен. Поскольку эта процедура уже откомпилирована и оптимизирована, серверу не нужно тратить время на компиляцию и оптимизацию. В качестве хранимых процедур обычно используются часто выполняемые запросы. |
Список использованных источников
1 Арсеньев Б.П., Яковлев С.А. Интеграция распределенных баз данных. - СПб.: Лань, 2001. - 461с.
2 Бураков П.В., Петров В.Ю. Введение в системы баз данных: Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. - 128 с.
3 Голицина О.Л., Максимов Н.В., Попов И.И. Базы данных: Учебное пособие. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Форум, Инфра-М, 2009. - 400 с.
4 Кагаловский, М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 800 с.
5 Карпова, Т.С. Базы данных: Модели, разработка, реализация: Учебное пособие. - СПб.: Питер, 2002. - 303 с.
6 Корнеев В.В., Гареев А.Ф., Васютин С.В., Райх В.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. - М.:Нолидж, 2000. - 352 с.
7 Кузнецов С.Д. Основы баз данных. 2-е изд. М.: Бином, 2007. - 488 c.
8 Макаров, C.B. Методы управления обновлениями и обеспечения согласованности информации в базах данных в расширенной архитектуре «клиент-сервер». Москва, 2000. - 145с.
9 Пушников, А.Ю. Введение в системы управления базами данных. Часть 1. Реляционная модель данных: Учебное пособие/Изд-е Башкирского ун-та. - Уфа, 1999. - 108 с
10 M. Tamer Ozsu, Patrick Valduriez. Distributed and parallel database systems. //Открытые системы. # 4/1996.
11 Г.М. Ладыженский. Технология "клиент-сервер" и мониторы транзакций. //Открытые информационные системы
12 Таненбаум Э., Ван Стеен М. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. СПб.: Питер, 2008 - 845с.
13 Дейт К. Введение в системы баз данных. - М.: Вильямс, 2006. - С. 14-17.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Тенденция развития систем управления базами данных. Иерархические и сетевые модели СУБД. Основные требования к распределенной базе данных. Обработка распределенных запросов, межоперабельность. Технология тиражирования данных и многозвенная архитектура.
реферат [118,3 K], добавлен 29.11.2010Характеристики распределенной системы управления базой данных. Уровни представления информации в распределенной базе. Сравнительные характеристики стратегий хранения информации: централизованной, расчленения (фрагментации), дублирования, смешанной.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.05.2014Принципы и критерии построения распределенных баз данных. Ряд свойств, которым по К. Дейту должна удовлетворять распределенная база данных: независимость узлов, прозрачность расположения, обработка распределенных запросов. Типы распределенных баз данных.
реферат [131,5 K], добавлен 18.06.2013Понятие и особенности технологий распределенных и параллельных систем управления базами данных, их отличительные черты, схожие признаки. Уникальная роль системы каждого типа и их взаимодополняемость при использовании для решения задач управления данными.
курсовая работа [839,2 K], добавлен 24.05.2012Назначение и основные функции системы управления базами данных СУБД, особенности и признаки их классификации. Архитектура баз данных (БД). Разработка распределенных БД. Язык структурированных запросов (SQL). Правила Кодда: требования к реляционным БД.
курсовая работа [376,2 K], добавлен 21.07.2012Современные базы данных – многофункциональные программные системы, работающие в открытой распределенной среде изучении администрирования базы данных. Способы организации внешней памяти баз данных. Системы управления базами данных для хранения информации.
курсовая работа [185,6 K], добавлен 07.12.2010Анализ структуры распределенной информационной системы и обрабатываемых в ней персональных данных. Выбор основных мер и средств для обеспечения безопасности персональных данных от актуальных угроз. Определение затрат на создание и поддержку проекта.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 01.07.2011Создание автоматизированных систем управления для предприятий нефтяной и газовой промышленности. Система управления базами данных (СУБД), ее функциональные возможности, уровневая архитектура. Характеристика реляционных, объектных и распределенных СУБД.
курсовая работа [434,7 K], добавлен 20.07.2012Требования, предъявляемые к свойствам систем распределенной обработки информации. Логические слои прикладного программного обеспечения вычислительных систем. Механизмы реализации распределенной обработки информации. Технологии обмена сообщениями.
курсовая работа [506,8 K], добавлен 03.03.2011Проблемы, связанные с продуктивным распределением и систематизированием больших потоков информации. Основные виды распределенных баз данных, анализ процессов их функционирования. Стратегии распределения данных. Распределение сетевого справочника данных.
курсовая работа [397,5 K], добавлен 09.08.2015Анализ видов обеспечения автоматизированных систем предприятия. Средства программирования распределенных систем обработки информации. Изучение особенностей использования технологии распределенных объектов. Эксплуатация программного обеспечения системы.
отчет по практике [486,0 K], добавлен 23.11.2014Процессы обработки информации. Эффективность автоматизированной информационной системы. Система управления базой данных. Локальная и распределенная система банков и баз данных. Этапы проектирования базы данных. Различие уровней представления данных.
контрольная работа [75,7 K], добавлен 07.07.2015Особенности управления информацией в экономике. Понятие и функции системы управления базами данных, использование стандартного реляционного языка запросов. Средства организации баз данных и работа с ними. Системы управления базами данных в экономике.
контрольная работа [19,9 K], добавлен 16.11.2010Режимы компьютерной обработки данных. Понятие и типы данных, структура и отличительные особенности. Характеристика основных операций, проводимых с данными, приемы их кодирования. Порядок и инструменты измерения информации и единицы хранения данных.
контрольная работа [104,1 K], добавлен 22.11.2010MPI как программный инструментарий для обеспечения связи между ветвями параллельного приложения. Его содержание, структура и элементы, принципы работы. Составление распределенной базы данных. UML-диаграммы. Формирование руководства пользователя.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 05.01.2013Принципы построения СУБД, их достоинства. Архитектура распределенной информационной системы. Разработка интернет-магазина рынка книг: построение физической модели данных на языке SQL, проектирование схемы базы данных с использованием веб-интерфейса.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 01.11.2011Формы представляемой информации. Основные типы используемой модели данных. Уровни информационных процессов. Поиск информации и поиск данных. Сетевое хранилище данных. Проблемы разработки и сопровождения хранилищ данных. Технологии обработки данных.
лекция [15,5 K], добавлен 19.08.2013Характеристика категорий современных баз данных. Исследование особенностей централизованных и распределенных баз данных. Классификация систем управления базами данных по видам программ и применению. Управление буферами оперативной памяти и транзакциями.
курсовая работа [45,2 K], добавлен 10.03.2016Основные виды баз данных. Система управления базами данных. Анализ деятельности и информации, обрабатываемой в поликлинике. Состав таблиц в базе данных и их взаимосвязи. Методика наполнения базы данных информацией. Алгоритм создания базы данных.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 17.12.2014Понимание хранилища данных, его ключевые особенности. Основные типы хранилищ данных. Главные неудобства размерного подхода. Обработка информации, аналитическая обработка и добыча данных. Интерактивная аналитическая обработка данных в реальном времени.
реферат [849,7 K], добавлен 16.12.2016
