Лекция 3. Клиент-серверные базы данных

Перечисленных выше недостатков в большинстве лишены СУБД, построенные на архитектуре клиент-сервер (рис. 3). Характерной особенностью этой архитектуры есть максимальная разгрузка клиента, перенесения вычислительной нагрузки на сервер БД(SQL-сервер), а также существенное укрепление безопасности данных — как от злонамеренных, так и от ошибочных изменений.

Как и в архитектуре файл-сервер, БД в этом случае размещается на сетевом сервере, но программы клиентов лишенной возможности прямого доступа к БД. В архитектуре клиент-сервер между пользовательским приложением и базой данных появляется важное промежуточное звено - сервер БД (специальная программа, управляющая базой данных).

Таким образом, доступ к БД регулируется специальной программой - сервером БД SQL-сервером). Взаимодействие сервера БД и клиента реализуется с помощью SQL-запросов, которые формирует и отсылает серверу клиент. Сервер, приняв запрос, выполняет его и возвращает результат клиенту. В клиентском применении в основном выполняется интерпретация полученных от сервера данных, реализация интерфейса пользователя, а также реализация части бизнес-правил.

Рис. 3. Архитектура клиент-сервер

Клиент формирует запрос к серверу на языке запросов SQL(Structured Query Language - структурный язык запросов), которая есть промышленным стандартом для реляционных БД. SQL-сервер обеспечивает интерпретацию запроса, его выполнения, формирования результата и выдачу этого результата клиенту. При этом ресурсы клиентского компьютера не задействованы в физическом выполнении запроса:

Поскольку клиентскому применению пересылается только результат выполнения запитую, по сети передаются только те данные, которые в действительности нужны клиенту, а также снижается нагрузка на сеть. Кроме того, SQL-сервер, если это возможно, оптимизирует полученный запрос таким образом, чтобы он был выполнен за минимально возможное время. Все это повышает быстродействие системы и снижает время ожидания результата запроса.

При выполнении запросов сервером существенно повышается степень безопасности данных, поскольку правила целостности данных определяются на сервере и есть едиными для всех применений, которые используют эту БД. В результате выключается возможность определения противоречивых правил поддержки целостности. Мощный аппарат транзакций, что поддерживается SQL-сервером, блокирует одновременное изменение одних и одних и тех же данных разными пользователями и дает возможность возвращения (откатов) к начальным значениям, если при внесении изменений в БД выполняемые операции закончились аварийно.

Данные в серверной БД обычно сохраняются в виде одного большого файла, который вместе с предназначенными каждому пользователи паролями и привилегиями существенно повышает защита данных от намеренной порчи и похищение.

Дале приведенные преимущества архитектуры клиент-сервер.

• Большинство вычислительных процессов выполняется на сервере, который снижает потребности к вычислительным мощностям компьютера клиента; увеличенном вычислительной мощности одного сервера эквивалентное одновременному увеличению мощности всех клиентских мест.

• Снижается сетевой трафик за счет пересылки сервером клиентским применением только тех данных, которые они спрашивали.

• БД на сервере представляют собой, как правило, единый файл, в котором находятся таблицы, ограничения целостности и прочие компоненты БД:

- сломать, похитить ли испортить такую БД значительно сложнее;

- существенно увеличивается защищенность БД от введения неправильных значений, поскольку сервер БД проводит автоматическую проверку соответствия входных значений наложенным ограничением и автоматически выполняет необходимые бизнес-правила;

- кроме этого, сервер отслеживает равенство доступа для каждого пользователя и блокирует попытки выполнения неразрешенных для пользователя действий; все это разрешает, говорить про значительно более высокий уровень обеспечения безопасности БД, содержательной целостности информации.

• Сервер реализует управления транзакциями и отклоняет попытки одновременного изменения одних и одних и тех же данных; разные равные изоляции транзакций разрешают определить поведение сервера в этом случае.

• Безопасность системы увеличивается за счет перенесения большей части бизнесов-правил на сервер; снижается удельный вес бизнесов-правил, которые реализуются в клиентских приложениях и могут противоречить одно один; определить противоречивые бизнесы-правила все еще возможно, но намного сложнее их выполнить учитывая то, что сервер БД автоматически отслеживает правильность данных.

Для реализации архитектуры клиента-сервер используют так называемые промышленные серверы баз данных, такие как InterBase, Огасlе, Informix, Sybase, SQL Server, DВ2, МS SQL Server.

Промышленными называются СУБД для сохранения и выдачи больших объемов данных в условиях одновременной работы по БД многих клиентских приложений.

В дальнейшем примеры реализации архитектуры клиент-сервер будут приведены для сервера InterBase.

Таким образом, функциями приложения-клиента есть:

1. посылка запросов к серверу БД;

2. интерпретация результатов запросов, полученных от сервера, и представление их пользователю в нужной форме;

3. реализация интерфейса пользователя.

SQL-сервер - это программа, размещенная на компьютере сетевого сервера. SQL-сервер должен быть загружен на момент принятия запроса от клиента.

Функциями сервера БД являются:

1. прием запросов от приложений-клиентов, интерпретация запросов, выполнения запросов БД, отправка результатов выполнения запроса приложению-клиенту;

2. управления целостностью БД, обеспечения системы безопасности, блокирования неверных действий приложений-клиентов;

3. сохранения бизнес-правил и запросов, которые часто используются приложениями в уже в интерпретированном виде;

4. обеспечения одновременной безопасной и отказоустойчивой многопользовательской работы с одними и теми же данными.

Дата добавления: 2014-01-15