Файл-серверная архитектура
Характеристика особенностей файл-серверной архитектуры. Архитектура на основе Internet/Intranet и CGI/API. Описание архитектуры на основе Internet/Intranet с мигрирующими программами. Распределенные информационные системы. Задержки выполнения запросов.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | отчет по практике |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.02.2019 |
| Размер файла | 1,1 M |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
Кафедра «Автоматика и системы управления»
ОТЧЕТ
по производственной практике
Место прохождения производственной практики: ТРПУ-1 Московка
Студент гр. 24З
________ Лазарева Н.П.
__________201__г.
Руководитель производственной практики доцент
кафедры АиСУ Елизаров Д.А.
Оценка:____________________
______________Елизаров Д.А.
__________201__г.
201__/201__ учебный год
Содержание
архитектура сервер internet intranet
Введение
1 Виды архитектур информационных систем
1.1 Файл-серверная архитектура
1.2 Клиент-серверная архитектура
1.3 Трехуровневая клиент-серверная архитектура
1.4 Архитектура на основе Internet/Intranet и CGI/API
1.5 Архитектура на основе Internet/Intranet с мигрирующими программами
2 Распределенные информационные системы
2.1 Ссылки
2.2 Задержки выполнения запросов
2.3 Активация/Деактивация
2.4 Постоянное хранение
2.5 Параллельное исполнение
2.6 Отказы
2.7 Безопасность
Заключение
Библиографический список
Введение
Архитектура информационной системы -- концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы.
С точки зрения программно-аппаратной реализации можно выделить ряд типовых архитектур ИС.
Компоненты информационной системы по выполняемым функциям можно разделить на три слоя: слой представления, слой бизнес-логики и слой доступа к данным.
Слой представления -- все, что связано с взаимодействием с пользователем: нажатие кнопок, движение мыши, отрисовка изображения, вывод результатов поиска и т.д.
Бизнес логика -- правила, алгоритмы реакции приложения на действия пользователя или на внутренние события, правила обработки данных.
Слой доступа к данным -- хранение, выборка, модификация и удаление данных, связанных с решаемой приложением прикладной задачей.
1 Виды архитектур информационных систем
1.1 Файл-серверная архитектура
Появились локальные сети. Файлы начали передаваться по сети. Сначала были одноранговые сети - все компьютеры равноправны.
Рисунок 1 - Схема файл-серверной архитектуры
Потом возникла идея хранения всех общедоступных файлов на выделенном компьютере в сети - файл-сервере.
Рисунок 2 - Модель файлового сервера
Файл-серверные приложения - приложения, схожие по своей структуре с локальными приложениями и использующие сетевой ресурс для хранения программы и данных.
Функции сервера: хранения данных и кода программы.
Функции клиента: обработка данных происходит исключительно на стороне клиента. Количество клиентов ограничено десятками.
Плюсы:
многопользовательский режим работы с данными;
удобство централизованного управления доступом;
низкая стоимость разработки.
Минусы:
низкая производительность;
низкая надежность;
слабые возможности расширения.
Недостатки архитектуры с файловым сервером очевидны и вытекают главным образом из того, что данные хранятся в одном месте, а обрабатываются в другом. Это означает, что их нужно передавать по сети, что приводит к очень высоким нагрузкам на сеть и, вследствие этого, резкому снижению производительности приложения при увеличении числа одновременно работающих клиентов. Вторым важным недостатком такой архитектуры является децентрализованное решение проблем целостности и согласованности данных и одновременного доступа к данным. Такое решение снижает надежность приложения.
1.2 Клиент-серверная архитектура
Ключевым отличием архитектуры клиент-сервер от архитектуры файл-сервер является абстрагирование от внутреннего представления данных (физической схемы данных). Теперь клиентские программы манипулируют данными на уровне логической схемы.
Рисунок 3 - Схема файл-серверной архитектуры
Итак, использование архитектуры клиент-сервер позволило создавать надежные (в смысле целостности данных) многопользовательские ИС с централизованной базой данных, независимые от аппаратной (а часто и программной) части сервера БД и поддерживающие графический интерфейс пользователя (ГИП) на клиентских станциях, связанных локальной сетью. Причем издержки на разработку приложений существенно сокращались.
Основные особенности: клиентская программа работает с данными через запросы к серверному ПО, базовые функции приложения разделены между клиентом и сервером.
Плюсы:
полная поддержка многопользовательской работы;
гарантия целостности данных.
Минусы:
бизнес логика приложений осталась в клиентском ПО. При любом изменении алгоритмов, надо обновлять пользовательское ПО на каждом клиенте;
высокие требования к пропускной способности коммуникационных каналов с сервером, что препятствует использование клиентских станций иначе как в локальной сети;
Рисунок 4 - Модель сервера СУБД
слабая защита данных от взлома, в особенности от недобросовестных пользователей системы;
высокая сложность администрирования и настройки рабочих мест пользователей системы;
необходимость использовать мощные ПК на клиентских местах;
высокая сложность разработки системы из-за необходимости выполнять бизнес-логику и обеспечивать пользовательский интерфейс в одной программе.
Нетрудно заметить, что большинство недостатков классической или 2-х слойной архитектуры клиент-сервер проистекают от использования клиентской станции в качестве исполнителя бизнес-логики ИС. Поэтому очевидным шагом дальнейшей эволюции архитектур ИС явилась идея "тонкого клиента", то есть разбиения алгоритмов обработки данных на части связанные с выполнением бизнес-функций и связанные с отображением информации в удобном для человека представлении. При этом на клиентской машине оставляют лишь вторую часть, связанную с первичной проверкой и отображением информации, перенося всю реальную функциональность системы на серверную часть.
1.3 Трехуровневая клиент-серверная архитектура
Для решения этих проблем и была предложена так называемая 3-х слойная архитектура клиент-сервер. Основным ее отличием является физическое разделение программ, отвечающих за хранение данных (СУБД) от программ эти данные обрабатывающих (сервер приложения (СП), application server (AS)). Такое разделение программных компонент позволяет оптимизировать нагрузки как на сетевое, так и на вычислительное оборудование комплекса.
Компоненты трехзвенной архитектуры, с точки зрения программного обеспечения реализуют определенные сервера БД, web-сервера и браузеры.
Рисунок 5 - Схема трехуровневой клиент-серверной архитектуры
Место любого из этих компонентов может занять программное обеспечение любого производителя.
Рисунок 6 - Модель сервера приложений
Ниже представлено описание взаимодействия компонентов трехуровневой архитектуры клиент-серверного приложения. Сервер БД представлен MySQL-сервером; сервер приложений технологиями: ADO.NET, ASP.NET и web-сервером IIS; роль клиента выполняет любой web-браузер.
Браузер клиента 1-> Сервер IIS 2-> Исполняющая среда ASP.NET 2.0 3-> Провайдер данных ADO.NET 2.0 4-> Сервер MySQL 5-> Провайдер данных ADO.NET 2.0 6- > Исполняющая среда ASP.NET 2.0 7-> Сервер IIS 8-> Браузер клиента
1 -- браузер клиента отправляет HTTP-запрос;
2 -- на стороне сервера служба Web Internet Information Server (web-сервер IIS) определяет тип запрашиваемого ресурса, и для случая запроса .aspx (расширение файлов страниц ASP.NET) загружает соответствующее ему (запросу) расширение Internet Server Aplication Programming Interface (ISAPI). Для страниц aspx это расширение isapi_aspnet.dll. IIS также осуществляет идентификацию и авторизацию пользователя от которого поступил запрос. В свою очередь расширение isapi_aspnet.dll загружает фабрику обработчиков ASP.NET. Далее, фабрика обработчиков создает объектную модель запрашиваемой страницы и обрабатывает действия пользователя.
3 -- в ходе генерации ответа приложению ASP.NET может потребоваться обращение к БД, в этом случае используя библиотеки классов провайдера данных ADO.NET 2.0, выполняющая среда обращается к серверу БД;
4 -- провайдер данных ADO.NET 2.0 передает запрос на операцию с БД серверу MySQL;
5 -- сервер MySQL осуществляет обработку запроса, выполняя соответствующие операции с БД ;
6 -- провайдер данных ADO.NET 2.0 передает результаты запроса объекту страницы;
7 -- объект страницы с учетом полученных данных осуществляет рендеринг графического интерфейса страницы и направляет результаты в выходной поток;
8 -- сервер IIS отправляет содержимое сгенерированной страницы клиентскому браузеру.
Плюсы:
тонкий клиент;
между клиентской программой и сервером приложения передается лишь минимально необходимый поток данных - аргументы вызываемых функций и возвращаемые от них значения. Это теоретический предел эффективности использования линий связи, даже работа с ANSI-терминалами (не говоря уже об использование протокола http) требует большей нагрузки на сеть;
сервер приложения ИС может быть запущен в одном или нескольких экземплярах на одном или нескольких компьютерах, что позволяет использовать вычислительные мощности организации столь эффективно и безопасно как этого пожелает администратор ИС;
дешевый трафик между сервером приложений и СУБД. Трафик между сервером приложений и СУБД может быть большим, однако это всегда трафик локальной сети, а их пропускная способность достаточно велика и дешева. В крайнем случае, всегда можно запустить СП и СУБД на одной машине, что автоматически сведет сетевой трафик к нулю;
снижение нагрузки на сервер данных, а значит и повышение скорости работы системы в целом;
дешевле наращивать функциональность и обновлять ПО.
Минусы:
выше расходы на администрирование и обслуживание серверной части.
Масштабируемость систем выполненных в 3-х слойной архитектуре впечатляет. Одна и та же система может работать как на одном отдельно стоящем компьютере, выполняя на нем программы СУБД, СП и клиентской части, так и в сети, состоящей из сотен и тысяч машин. Как уже было отмечено, единственным фактором, препятствующим бесконечной масштабируемости, является лишь требование ведения единой базы данных. Помимо требования увеличения производительности системы с ростом масштабов деятельности важным фактором является и расширение ее функциональной наполненности.
1.4 Архитектура на основе Internet/Intranet и CGI/API
Рисунок 7 - Модель доступа через Internet/Intranet и CGI/API
CGI (от англ. Common Gateway Interface -- «общий интерфейс шлюза») -- стандарт интерфейса, используемого для связи внешней программы с web-сервером.
Плюсы:
web-сервер выступает в качестве сервера приложения (администрирование выполняется централизованно);
CGI интерфейс унифицирован и реализован во всех серверах;
для доступа к БД можно использовать любой web-браузер.
Минусы:
каждая CGI программа выполняется как процесс ОС. Занимает много времени;
CGI программа не поддерживает контекст связи с БД, т.е. БД открывается при каждом вызове CGI программы;
генерируемая форма имеет небольшие выразительные возможности.
API - (от англ. Application programming interface -- «интерфейс программирования приложений») -- набор готовых классов, процедур, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для использования во внешних программных продуктах.
Плюсы:
они выполняются быстрее, чем CGI программы (нет переключения между задачами ОС);
ASP вместе с некоторыми дополнениями (Remote scripting, scriptlet) позволяют поддерживать контекст с БД.
Минусы:
API программы разных производителей не совместимы между собой;
API интерфейсы и соответствующие API программы зависят от платформы.
1.5 Архитектура на основе Internet/Intranet с мигрирующими программами
Рисунок 8 - Модель доступа через Internet/Intranet с мигрирующими программами
Плюсы:
эта технология позволяет существенно разгрузить web-сервер, т.к. java- аплеты выполняются на рабочих станциях;
java-апплеты мобильны. Язык java достаточно гибкий для создания сложных программ;
JDBC является универсальным интерфейсом. Язык SQL не зависит от СУБД;
существует множество java-программ, которые можно использовать. Их можно запускать с различных серверов и связывать на рабочей станции.
Минусы:
размеры java-апплетов должны быть небольшими. Это связано с ограничением времени передачи по сети;
низкая производительность java-программ;
относительная сложность разработки java-апплетов, выполняющих доступ к БД.
2 Распределенные информационные системы
Распределенная система - это набор независимых вычислительных машин, представляющийся их пользователям единой объединенной системой.
В этом определении оговариваются два момента. Первый относится к аппаратуре: все машины автономны. Второй касается программного обеспечения: пользователи думают, что имеют дело с единой системой. Важны оба момента.
Характеристики распределенных систем:
от пользователей скрыты различия между компьютерами и способы связи между ними. То же самое относится и к внешней организации распределенных систем;
пользователи и приложения единообразно работают в распределенных системах, независимо от того, где и когда происходит их взаимодействие.
Распределенные системы должны также относительно легко поддаваться расширению, или масштабированию. Эта характеристика является прямым следствием наличия независимых компьютеров, но в то же время не указывает, каким образом эти компьютеры на самом деле объединяются в единую систему.
Распределенные системы обычно существуют постоянно, однако некоторые их части могут временно выходить из строя. Пользователи и приложения не должны уведомляться о том, что части системы заменены или починены или, что добавлены новые для поддержки дополнительных пользователей.
Для того чтобы поддержать представление системы в едином виде, организация распределенных систем часто включает в себя дополнительный уровень программного обеспечения, находящийся между верхним уровнем, на котором находятся пользователи и приложения, и нижним уровнем, состоящим из операционных систем.
Рисунок 9 - Распределенная система организована в виде службы промежуточного уровня
Соответственно, такая распределенная система обычно называется системой промежуточного уровня (middleware). Отметим, что промежуточный уровень распределен среди множества компьютеров.
Особенности распределенных ИС: ссылки, задержки выполнения запросов, активация/деактивация, постоянное хранение, параллельное исполнение, отказы, безопасность.
2.1 Ссылки
Ссылки на объекты в программных модулях на ОО языках программирования (например, С++) являются указателями в памяти.
Ссылки на объекты в распределенных системах в противоположность являются более комплексными:
содержат информацию о размещении;
информацию о безопасности;
ссылки на объектные типы.
Ссылки на распределенные объекты значительно больше (40 байт для Orbix).
2.2 Задержки выполнения запросов
Локальные вызовы требуют порядка пары сотен наносекунд.
Запрос к объекту требует от 0.1 до 10 миллисекунд.
Интерфейсы в распределенной системе должны быть спроектированы так, чтобы снизить время выполнения запросов:
снизить частоту обращения;
укрупнить выполняемые функции.
2.3 Активация/Деактивация
Объекты в ОО языках находятся в виртуальной памяти от создания до уничтожения.
В распределенных системах:
больше объектов;
объекты могут не использоваться на протяжении долгого времени.
Реализации распределенных объектов:
переносятся в память при активации;
удаляются из памяти при деактивации.
2.4 Постоянное хранение
Объекты могут иметь или не иметь состояние.
Объекты имеющие состояние должны сохранять его на постоянный носитель между:
деактивацией объекта;
активацией объекта.
Может быть достигнуто:
записью в файловую систему;
отражением на реляционные БД;
с помощью объектных БД.
2.5 Параллельное исполнение
В нераспределенных системах исполнение в основном последовательное, иногда конкурентное в разных нитях процессов.
Распределенные компоненты выполняются параллельно, что приводит к необходимости согласования выполнения.
2.6 Отказы
Запросы в распределенных системах имеют большую вероятность отказов.
Клиенты обязаны проверять факт выполнения запросов сервером.
2.7 Безопасность
Безопасность в ОО приложениях может выполняться на основе контроля сеансов.
При работе распределенных систем возникают вопросы безопасности:
кто запрашивает выполнение операции?
как мы можем удостовериться, что субъект является именно тем за кого он себя выдает?
как мы примем решение предоставлять или нет субъекту право на выполнение сервиса?
как мы можем неопровержимо доказать, что сервис был предоставлен?
Заключение
В данном отчете был предоставлен краткий обзор архитектуры информационных систем. В ходе изучения данного материала были рассмотрены виды архитектур информационных систем и распределенные информационные системы.
Библиографический список
1 Распределенные вычислительные системы / Г.И. Радченко. М.: Фотохудожник, 2012. - 184 с.
2 Архитектура информационных систем / Советов Б.Я., Водяхо А.И., Дубенецкий В.А., Цехановский В.В, 2012.
3 Архитектуры информационных систем. Основы проектирования / Д.Р. Трутнев. М.: СПб, 2012.
4 СТП ОмГУПС-1.2-2005 / Г. М. Фалалеева, А. Ю. Тэттэр, Б. Б. Сергеев.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общие сведения об Internet/Intranet. Основы технологии Internet/Intranet. Принципы организации WWW. Корпоративные Intranet-сети. Преимущества и недостатки Internet/Intranet-технологии. Архитектура Internet/Intranet-приложений.
реферат [27,6 K], добавлен 23.05.2007Проектирование информационной системы на основе архитектуры "файл-сервер", "клиент-сервер", многоуровневой архитектуры, Intranet-системы. Преимущества и недостатки файл-серверного подхода при обеспечении многопользовательского доступа к базе данных.
лабораторная работа [220,5 K], добавлен 02.02.2015Общие сведения об Intranet, преимущества использования системы. Архитектура "клиент-сервер": принцип работы, уровни. Методика построения школьного курса информатики, наиболее приемлемого к школам города Нижнекамска на данном этапе информатизации общества.
курсовая работа [76,0 K], добавлен 09.07.2012Понятие о локально-вычислительной сети и ее возможности. Выбор сетевой архитектуры для компьютерной сети. Internet и Intranet компоненты. Стратегия администрирования и управления. Файловые системы и управление дисковым пространством. Выбор серверов.
курсовая работа [745,5 K], добавлен 28.12.2013Анализ архитектуры информационной системы, в структуру которой входят системы файл-сервер и клиент-сервер. Сравнение языков запросов SQL и QBE. Принципы разработки приложений архитектуры клиент-сервер при помощи структурированного языка запросов SQL.
курсовая работа [88,9 K], добавлен 11.04.2010"Файл-серверная" и "клиент-серверная" архитектуры. Сетевые операционные системы. Одноранговые NOS и с выделенными серверами. Семейство сетевых ОС Windows, ОС UNIX, Linux. Программное обеспечение для работы в интернет. Назначение службы доменных имен DNS.
учебное пособие [1,3 M], добавлен 19.01.2012Сравнение клиент-серверной и файл-серверной архитектуры. Особенности разработки проекта автоматизированной информационной системы "Ведение протокола нерешенных задач по материалам для ЗАО "Авиастар-СП". Расчет экономической эффективности от внедрения АИС.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 23.06.2011Понятие портала как Intranet системы. Технологии функционирования Web-портала. Особенности и функции портала учебного заведения. Использование Web-портала в учебном процессе. Структура образовательного Intranet/Internet-портала школы № 24 г.Нефтеюганска.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 02.05.2012Изучение функций автоматизированных банков данных. Общие принципы описания, хранения и манипулирования данными. Анализ требований к базам данных. Файл-серверная и клиент-серверная архитектура БД. Преимущества введения системы управления базами данных.
презентация [91,5 K], добавлен 13.08.2013Организация локальной сети на основе Windows Server 2008. Выбор сетевой архитектуры, маршрутизатора для доступа в Internet. Характеристика программного обеспечения, выбранного в качестве сетевого экрана для защиты информации от внешних атак и вирусов.
курсовая работа [166,8 K], добавлен 07.05.2015История развития сети Internet. Общая характеристика сети Internet. Протоколы. Услуги предоставляемые сетью. Internet - мировая сеть. Компьютерная зависимость. Internet-2. Нехватка мощностей Internet. Создание Internet-2. Структура Internet-2.
контрольная работа [19,5 K], добавлен 06.10.2006Обозначение корпоративной информационной системы, построенной на основе Web-технологий. Общие свойства, характерные для любой intranet-системы. Основное назначение межсетевого экрана. Сервер баз данных. Основные функции систем управления базами данных.
презентация [689,5 K], добавлен 06.06.2015Состав и организационное обеспечение Internet. Доменная система имен. Программное обеспечение и ресурсы Internet. Основные понятия World Wide Web. Поисковые машины, FTP файлы, оболочка Gopher. Средства виртуального общения. Основные термины в Internet.
реферат [57,3 K], добавлен 01.04.2011Обзор существующих объектных архитектур. Архитектура программного обеспечения. Создание веб-сервиса "Библиотека", предоставляющего механизмы работы с данными на стороне клиентского приложения. WEB-сервис и трехуровневая архитектура в основе приложения.
лабораторная работа [1,5 M], добавлен 16.06.2013Защищенные информационные технологии в Internet. Защита архитектуры "клиент - сервер". Анализ защищенности операционных систем. Защита каналов связи в Internet. Отечественные защищенные системы. Интегральные устройства защиты информации.
реферат [39,3 K], добавлен 06.10.2006Элементы и классификация компьютеров. Представление информации, устройства ввода и вывода. Специфика программного обеспечения и организация файлов на дисках. Программно-методический комплекс для изучения архитектуры ЭВМ на базе учебной модели "Нейман".
курсовая работа [253,3 K], добавлен 23.04.2011Понятие архитектуры программного обеспечения (ПО). Характеристика этапов процесса проектирования и его окончательный продукт. Языки описания и виды архитектуры ПО, базовые фреймворки. Функции разработчика архитектуры ПО и необходимые ему навыки работы.
реферат [85,0 K], добавлен 15.02.2014Средства разработки серверной части системы создания и управления сайтами в сети Интернет. Contester и STAGer - системы для проведения турниров и индивидуального решения задач по олимпиадному (спортивному) программированию. Архитектура "файл-сервер".
курсовая работа [1007,3 K], добавлен 21.05.2014Революционизирующее влияние Internet на мир компьютеров и коммуникаций. Технологическая эволюция, которая началась с ранних исследований по пакетной коммутации; развитие идеи открытой сетевой архитектуры. Переход к широко распространенной инфраструктуре.
курсовая работа [40,3 K], добавлен 24.11.2009Модели баз данных. Локальная, файл-серверная, клиент-серверная и распределенная архитектуры. Технология BDE для доступа к данным. Драйверы баз данных. Создание таблицы, интерфейс программы, дерево объектов, инсталлятор. Системы визуальной разработки.
курсовая работа [989,5 K], добавлен 04.06.2013
