Реферат: Структура рабочей сети Internet

скоростной и практически защищенной от "дурака" платформы разработки сокращается

время, необходимое дляподготовки и передачи прикладной программы пользователю.

В заключение стоит отметить что архитектура клиент-сервер предоставляет

разработчикам ПОисключительную свободу выбора и согласования различных типов

компонентов для клиента, сервера и всех промежуточных звеньев.

Наиболее простая (и рассматриваемая в контексте данной дипломной работы)

формаархитектуры клиент-сервер - это разделение вычислительной нагрузки между

двумя отдельными процессами: клиентом и сервером. Хотя и клиент, и сервер

могутнаходиться на одном и том же компьютере, большинство систем этой

архитектуры запускают клиентский процесс на одном компьютере, а процесс-сервер

на другом,используя для обмена информацией сетевые связи. В этой модели один

процесс может работать независимо от другого, выполнять определенные задания

иразделять вычислительную нагрузку.

Обычно клиентом служит настольный ПК, выполняющий программное обеспечение

конечногопользователя. программное обеспечение (ПО) конечного пользователя

(front-end software) - это любая прикладная программа или пакет,

способныенаправлять запросы по сети серверу и обрабатывать получаемую в ответ

информацию. Сервер, в свою очередь, получает запросы и предпринимаетдействия от

имени клиента.

ПК, работающий под управлением Windows 95 и выполняющий программу клиент-сервер

Delphi,например, может представить на рассмотрение запрос серверу баз данных

(скажем, программе InterBase5.1.1, запущенной на сервере Windows NT). Обычно

клиент посылает запросы базе данных в виде предложений на языке

структурированных запросов (SQL), используяпонятный серверу базы данных диалект.

1.3.3Компоненты архитектуры Клиент-сервер

Существуют три основных программных компонента архитектуры клиент-сервер :

ПО конечного пользователя.

промежуточное обеспечение.

ПО сервера.

К ПО конечного пользователя относятся средства разработки программ и

генераторыотчетов, в том числе электронные таблицы и текстовые процессоры. С

помощью этого ПО пользователи устанавливают связь с серверами, отправляют

нарассмотрение серверу запросы и получают ответную информацию.

Промежуточное обеспечение (middleware) предоставляет общий интерфейс для ПО

конечного пользователя и сервера,проникающий сквозь сквозь слои GUI (графический

интерфейс пользователя), ОС, вычислительной сети и собственныхдрайверов базы

данных с помощью общих вызовов. Для завершения операции сервер базы данных

выполняет запрос и передает клиенту затребованные данные дляобработки их

программой клиента.

Под ПО сервера подразумевается операционная система и конкретный сервер

БД,используемый для обработки запросов клиентской части информационной системы.

Серверы баз данных занимаются не только обслуживанием данных. В них

предусмотрены такжемеханизмы блокировок и элементы управления

многопользовательским доступом, которые обеспечивают защиту данных от опасности

параллельного доступа. Кромеэтого, серверу баз данных приходится ограждать

данные от несанкционированного доступа, оптимизировать запросы к базе данных,

обеспечивать кэширование ипредоставлять место для размещения словаря данных.

Две другие важные особенности, на которые стоит обратить внимание, - способность

сервераобеспечивать целостность ссылочных данных и обоюдный контроль завершения

транзакции. Ссылочная целостность данных (referential integrity) - этомеханизм,

обеспечивающий каждому внешнему ключу соответствующий первичный ключ. Обоюдный

контроль завершения транзакций (two-phase commit) - гарантиятого, что ваши

данные не будут повреждены даже при аппаратном сбое.

С помощью хранимых процедур, триггеров и правил разработчики могут составить

программунепосредственно самого сервера баз данных и, таким образом, появляется

еще одно место для размещения логики программы. Хранимые процедуры

(storedprocedures) - это группа предложений на языке SQL и процедурная логика,

которые разработчики могут компилировать и хранить на сервере баз данных в

качествеобъектов. Программы-клиенты способны выполнять хранимые процедуры, также

как и другой вид хранимых процедур или триггеров, путем посылки сообщений

серверу базданных.

Реальное распространение архитектуры "клиент-сервер" стало возможным

благодаряразвитию и широкому внедрению в практику концепции открытых систем.

Поэтому мы начнем с краткого введения в открытые системы.

Основным смыслом подхода открытых систем является упрощение комплексирования

вычислительных систем за счет международной и национальной

стандартизацииаппаратных и программных интерфейсов. Главной побудительной

причиной развития концепции открытых систем явились повсеместный переход к

использованию локальныхкомпьютерных сетей и те проблемы комплексирования

аппаратно-программных средств, которые вызвал этот переход. В связи с бурным

развитием технологийглобальных коммуникаций открытые системы приобретают еще

большее значение и масштабность.

Ключевой фразой открытых систем, направленной в сторону пользователей,

являетсянезависимость от конкретного поставщика. Ориентируясь на продукцию

компаний, придерживающихся стандартов открытых систем, потребитель, который

приобретаетлюбой продукт такой компании, не попадает к ней в рабство. Он может

продолжить наращивание мощности своей системы путем приобретения продуктов любой

другойкомпании, соблюдающей стандарты. Причем это касается как аппаратных, так и

программных средств и не является необоснованной декларацией.

Реальнаявозможность независимости от поставщика проверена в отечественных

условиях.

Использование подхода открытых систем выгодно и производителям, и пользователям.

Прежде всегооткрытые системы обеспечивают естественное решение проблемы

поколений аппаратных и программных средств. Производители таких средств не

вынуждаются решать всепроблемы заново; они могут по крайней мере временно

продолжать комплексировать системы, используя существующие компоненты.

1.4Язык структурированных запросов SQL

1.4.1Назначение и принцип работы SQL

SQL (часто произносится как "сиквэл", сокращенное название от StructuredQuery

Language) символизирует собой Структурированный Язык Запросов. SQL является

инструментом, предназначенным для обработки и чтения данных,содержащихся в

компьютерной базе данных. Это язык который дает возможность эффективно создавать

реляционные базы данных и работать с ними.

Мир баз  данных  становится все более и более единым,  что привело к

необходимости создания стандартного языка, который мог быфункционировать в

большом количестве различных видов компьютерных сред. Стандартный язык позволит

пользователям знающим один набор команд,  использовать их чтобы создавать,

отыскивать,изменять, и передавать информацию независимо от того работают ли они

на персональном компьютере, сетевой рабочей станции, или на универсальной ЭВМ.

Вовсе более и более взаимосвязанном компьютерном мире, пользователь, снабженый

таким языком, имеет огромное преимущество в использовании и обобщенииинформации

из ряда  источников  с  помощью  большого количества способов.

Как следует из названия, SQL является языком программирования, который

применяется для организациивзаимодействия пользователя с базой данных. На самом

деле SQL работает только с базами данных реляционного типа. На рис. 8

изображенасхема работы SQL.

Рис. 1.3.  Применение SQL для доступа к базе данных

Согласно этой схеме, в вычислительной системе имеется база данных, в которой

хранитсяважная информация. Если вычислительная система относится к сфере

бизнеса, то в базе данных может храниться информация о материальных ценностях,

выпускаемойпродукции, объемах продаж и зарплате. В базе данных на персональном

компьютере может храниться информация о выписанных чеках, телефонах и адресах

илиинформация, извлеченная из более крупной вычислительной системы.

 Если пользователю необходимо прочитать данные из базы данных, он запрашивает их

у СУБД с помощью SQL. СУБД обрабатываетзапрос, находит требуемые данные и

посылает их пользователю. Процесс запрашивания данных и получения результата

называется запросом к базеданных: отсюда и название — структурированный язык

запросов.

Вот основные моменты, характеризующие удобство применения SQL:

Организация данных. SQL дает пользователю возможность изменять структуру

представленияданных, а также устанавливать отношения между элементами базы

данных.

Чтение данных. SQL дает пользователю или приложению возможность читать из базы

данныхсодержащиеся в ней данные и пользоваться ими.

Обработка данных. SQL дает пользователю или приложению возможность изменять базу

данных, т.е.добавлять в нее новые данные, а также удалять или обновлять уже

имеющиеся в ней данные.

Управление доступом. С помощью SQL можно ограничить возможности пользователя по

чтению иизменению данных и защитить их от несанкционированного доступа.

Совместное использование данных. SQL координирует совместное использование

данныхпользователями, работающими параллельно, чтобы они не мешали друг другу.

Целостность данных. SQL позволяет обеспечить целостность базы данных, защищая ее

отразрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы.

Таким образом, SQL является достаточно мощным языком для взаимодействия с СУБД.

1.4.2Достоинства языка SQL

Язык запросов дает несомненные преимущества. Во первых он продолжает идеологию

архитектурыКлиент-Сервер. Клиентская часть приложения подготавливает запрос на

обработку информации и отсылает запрос на сервер базы данных. Сервер ,

выполнив(обработав) полученный запрос возвращает клиентской программе готовый

результат.

Основные преимущества напрямую вытекают из преимуществ клиент-серверного

подхода.Например, простое суммирование значений         всех полей без

использования SQL приведет к пересылки всей таблицы по сети на машину клиента.

После суммированиятаблица фактически уже не нужна и такое использование сети как

минимум не рационально. В случае же с SQLпо сети уйдет запрос на сервер, сервер

проведет суммирование и вернет обратно по сети только полученную сумму!

Элегантность и независимость от специфики компьютерных технологий (аппаратных

платформ), атакже его поддержка лидерами промышленности в области технологии

реляционных баз данных, сделало SQL, и вероятно в течение обозримого будущего

оставитего,  основным стандартным языком. По этой причине, любой кто хочет

работать с базами данных 90-х годов должен знатьSQL.

Стандарт SQL определяется ANSI (Американским Национальным Институтом Стандартов)

и в данноевремя также принимается ISO (МЕЖДУНАРОДНОЙ  ОРГАНИЗАЦИЕЙ ПО

СТАНДАРТИЗАЦИИ).  Однако, большинство коммерческих СУБД расширяют SQL без

уведомления  ANSI, добавляя  разные другие особенности в этот язык, которые, как

они считают, будут весьма полезны.  Иногда они несколько нарушают стандартязыка,

 хотя  хорошие идеи  имеют  тенденцию  развиваться  и  вскоре становиться

стандартами"рынка" сами по себе в силу полезности своих качеств.

Здесь следует отметить, что несмотря на достаточно большой набор нестандартных

дополнительныхфукций SQL InterBase, программа Отдел Кадров использует только

стандартные операторы и конструкции. Такое решение принято для

возможностилегкого переноса программы на другой SQL сервер. Например, при

дальнейшем развитии можно перенести программу на Microsoft SQL Server, если

InterBase покаким либо причинам перестанет удовлетворять запросы разработчиков.

Также следует отметить, что многие нестандартные , дополнительные возможности

разныхSQL серверов зачастую похожи между собой и при выходе нового стандарта,

как правило переносятся в группу стандартизованных. Таким образом

происходитдальнейшее развитие языка SQL.

В целом, список преимуществ, на которые стоит обратить внимание в первую

очередь, можнопредставить в следующем виде:

  независимость от конкретных СУБД;

  переносимость с одной вычислительной системы на другую;

  наличие стандартов;

  поддержка со стороны компании Microsoft (протокол ODBC);

  реляционная основа;

  высокоуровневая структура, напоминающая английский язык;

  возможность выполнения специальных интерактивных запросов:

  обеспечение программного доступа к базам данных;

  возможность различного представления данных;

  полноценность как языка, предназначенного для работы с базами данных;

  возможность динамического определения данных;

  поддержка архитектуры клиент/сервер.

Все перечисленные выше факторы явились причиной того, что SQL стал

стандартныминструментом для управления данными на персональных компьютерах,

мини-компьютерах и больших ЭВМ. Ниже эти факторы рассмотрены более подробно.

Независимость от конкретных СУБД

Все ведущие поставщики СУБД используют SQL, и ни одна новая СУБД, не

поддерживающая SQL, неможет рассчитывать на успех. Реляционную базу данных и

программы, которые с ней работают, можно перенести с одной СУБД на другую с

минимальными доработками ипереподготовкой персонала. Программные средства,

входящие в состав СУБД для персональных компьютеров, работают с реляционными

базами данных многих типов.

 Переносимость с одной вычислительной системы на другие

Поставщики СУБД предлагают программные продукты для различных вычислительных

систем: отперсональных компьютеров и рабочих станций до локальных сетей,

мини-компьютеров и больших ЭВМ. Приложения, созданные с помощью SQL и

рассчитанные наоднопользовательские системы, по мере своего развития могут быть

перенесены в более крупные системы. Информация из корпоративных реляционных баз

данных можетбыть загружена в базы данных отдельных подразделений или в личные

базы данных. Наконец, приложения для реляционных баз данных можно вначале

смоделировать наэкономичных персональных компьютерах, а затем перенести на

дорогие многопользовательские системы.

Стандарты языка SQL

Официальный стандарт языка SQL был опубликован Американским институтом

национальныхстандартов (American National Standards Institute — ANSI) и

Международной организацией по стандартам (International Standards Organization —

ISO) в 1986году и значительно расширен в 1992 году. Кроме того, SQL является

федеральным стандартом США по обработке информации (FIPS — Federal Information

ProcessingStandard) и, следовательно, соответствие ему является одним из

основных требований, содержащихся в больших правительственных контрактах,

относящихся к областивычислительной техники. В Европе стандарт X/OPEN для

переносимой среды программирования на основе операционной системы UNIX включает

в себя SQL вкачестве стандарта для доступа к базам данных. SQL Access Group —

консорциум поставщиков компьютерного оборудования и баз данных — определил для

SQLстандартный интерфейс вызовов функций, который является основой протокола

ODBC компании Microsoft и входит также в стандарт X/OPEN. Эти стандарты служат

какбы официальной печатью, одобряющей SQL, и они ускорили завоевание им рынка.

Протокол ODBC и компания Microsoft

Компания Microsoft рассматривает доступ к базам данных как важную часть

своейоперационной системы Windows. Стандартом этой компании по обеспечению

доступа к базам данных является ODBC (Open Database Connectivity —

взаимодействие соткрытыми базами данных) — программный интерфейс, основанный на

SQL. Протокол ODBC поддерживается наиболее распространенными приложениями

Windows(электронными таблицами, текстовыми процессорами, базами данных и т.п.),

разработанными как самой компанией Microsoft, так и другими ведущими

поставщиками.Поддержка ODBC обеспечивается всеми ведущими реляционными базами

данных. Кроме того, ODBC опирается на стандарты, одобренные консорциумом

поставщиков SQLAccess Group, что делает ODBC как стандартом де-факто компании

Microsoft, так и стандартом, независимым от конкретных СУБД.[13, 8, 17].

1.4.3Запрос наязыке SQL

Как подчеркивалось ранее, SQL символизирует собой Структурированный Язык

Запросов.  Запросы - вероятно наиболеечасто используемый  аспект SQL. 

Фактически,  для категории SQL пользователей, маловероятно чтобы кто-либо

использовалэтот язык для чего-то другого. Итак :

Запрос - команда которую дается прикладной программе базы данных, и которая

сообщает ейчтобы она вывела определенную информацию из таблиц в память.  Эта

информация обычно  посылается непосредственно  на  экран компьютера или

терминала  хотя,  в большинстве случаев, ее можно также послать принтеру,

сохранить вфайле ( как объект в памяти компьютера ),  или представить как

вводную информацию для другой команды или процесса.

Одна из  наиболее  важных особенностей запросов SQL - это их способность

определять связимежду многочисленными таблицами и  выводить  информацию из них в

терминах этих связей, всю внутри одной команды. Этот вид операции называется

-объединением,  которое является одним из видов  операций  в реляционных базах

данных.

Как установлено  ранее, главное в реляционном подходе это связи которые можно

создавать  между позициями данных в таблицах. Используя обьединения,

мынепосредственно связываем информацию с любым номером таблицы, и таким образом

способны создавать связи между сравнимыми фрагментами данных.  При обьединении,

таблицы представленыесписком в предложении FROM  запроса,  отделяются запятыми.

Предикат запроса может ссылаться к любому столбцу любой связанной таблицы и, 

следовательно, может использоваться длясвязи между ими.

Язык допускает три типа синтаксических конструкций, начинающихся с ключевого

слова SELECT:спецификация курсора (cursor specification), оператор выборки

(select statement) и подзапрос (subquery). Основой всех них является

синтаксическаяконструкция "табличное выражение (table expression)". Семантика

табличного выражения состоит в том, что на основе последовательного

примененияразделов from, where, group by и having из заданных в разделе from

таблиц строится некоторая новая результирующая таблица, порядок следования

строккоторой не определен и среди строк которой могут находиться дубликаты (т.е.

в общем случае таблица-результат табличного выражения является

мультимножествомстрок). На самом деле именно структура табличного выражения

наибольшим образом характеризует структуру запросов языка SQL/89.

1.4.4Агрегатные функции

Запросы могут производить обобщенное групповое значение полей точно также как и

значениеодного поля. Это делает с помощью агрегатых функций. Агрегатные функции

производят одиночное значение для всей группы таблицы. Имеется список

этихфункций:

  COUNT производит номера строк или не-NULL значения полей которые выбрал

  запрос.

  SUM производит арифметическую сумму всех выбранных значений данного поля.

  AVG производит усреднение всех выбранных значений данного поля.

  MAX производит наибольшее из всех выбранных значений данного поля.

  MIN производит наименьшее из всех выбранных значений данного поля.

1.5Локальные вычислительныесети

На сегодняшний день в мире существует более 150 миллионов компьютеров, бо­лее 80

% из них объединеныв различные информационно-вычислительные сети от малых

локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet

Автоматизированное рабочее место «Отдел Кадров» является программой, активно

использующей сетевоесоединение отдельных компьютеров в локальную вычислительную

сеть. Только при этом становится возможной передача информации с любого рабочего

места  пользователя на сервер и обратно. Скоростьпередачи данных по сети

естественным образом влияет на общую скорость работы всего АРМ. В свою очередь,

скорость прохождения информации от сервера клокальному компьютеру пользователя

определяется комплексом программно-аппаратных средств, которые и составляют

локальную вычислительнуюсеть.

В настоящее время существуют различные способы связи разрозненных компьютеров в

единоецелое (т.е. в сеть). Спектр аппаратных средств (и программных для

управления ими) более чем широк. Иногда это приводит к некоторому затруднению

при выборетипа сети и её программного обеспечения. Неправильный выбор может в

дальнейшем привести к невозможности функционирования программ в случае

увеличения паркамашин или возрастания требований к скорости и объемам

передаваемой информации. С учетом сказанного становится ясно, что необходимо в

достаточной степенипонимать принципы организации ЛВС, грамотно выбрать

аппаратные и программные средства для её построения.

В данном разделе описаны основные, базовые  принципы ЛВС, приведены различные

схемы соединения машин. Дано описаниедостоинств и недостатков каждой схемы.

Теоретическая информация подкреплена описанием реально используемыми в настоящее

время аппаратными и программнымисредствами для построения ЛВС. Наряду с давно

применяемыми и хорошо изученными способами построения сетей приводится описание

современного способа соединенияс помощью оптоволоконного кабеля.

1.5.1Файл сервер и рабочие станции

ЛВС могут состоять из одного файл-сервера,  поддерживающего небольшое число

рабочих станций,  или из многих файл-серверов  и коммуникационных серверов,     

соединенных  с  сотнями  рабочих станций. Некоторые сетиспроектированы для

оказания сравнительно простых услуг,    таких,   как совместное пользование

прикладной программой и   файлом и  обеспечение  доступа  к  единственному

принтеру. Другие  сети обеспечивают связь с большими и мини-ЭВМ, модемами

коллективного пользования,  разнообразными устройствами

ввода/вывода(графопостроителями,  принтерами и т. д.) и устройствам памяти

большой емкости (диски типа WORM).

Файл-сервер является ядром локальной сети.  Этот  компьютер (обычно

высокопроизводительный     мини-компьютер)    запускает операционную систему и

управляет потоком данных, передаваемых по сети.Отдельные   рабочие станции и

любые совместно используемые периферийные устройства,    такие,    как  

принтеры,    -   все подсоединяются кфайл-серверу.

Каждая рабочая   станция   представляет    собой    обычный персональный

компьютер,   работающий подуправлением собственной дисковой операционной системы

(такой, как DOS или OS/2). Однако в отличие    от  автономного персонального 

компьютера  рабочая станция содержит плату сетевого интерфейса и физически

соединена кабелями с   файлом-сервером.   Кроме  того,   рабочая  станция

запускает специальную  программу,   называемой оболочкой  сети, которая

позволяет   ей обмениваться информацией с файл-сервером, другими рабочими

станциями и прочими устройствами сети. Оболочкапозволяет рабочей    станции 

использовать  файлы  и  программы, хранящиеся на файл-сервере,  так же легко, 

как и находящиеся на ее собственных дисках.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8