Архитектура многопользовательских СУБД
(Коннолли, с.95-99)
Типовые архитектурные решения, используемые при реализации многопользовательских СУБД – телеобработка, файловый сервер и технология «клиент-сервер».
1. Телеобработка
Один компьютер с единственным процессором соединен с терминалами, как показано на рисунке. Терминалы – неинтеллектуальные устройства, не способные функционировать самостоятельно. С центральным процессором терминалы связываются с помощью кабелей, по которым посылаются сообщения пользовательским приложениям. В свою очередь пользовательские приложения обращаются к необходимым службам СУБД. При такой архитектуре основная нагрузка возлагается на центральный компьютер, который должен выполнять не только действия прикладных программ и СУБД, но значительную работу по обслуживанию терминалов (форматирование данных, выводимых на экран терминалов).
2. Файловый сервер
В среде файлового сервера обработка данных распределена в сети (ЛВС). Файловый сервер содержит файлы, необходимые для работы приложений и самой СУБД. Пользовательские приложения и СУБД размещены и функционируют на отдельных рабочих станциях, и обращаются к файловому серверу по мере необходимости получения доступа к нужным файлам. Таким образом, файловый сервер функционирует просто как совместно используемый жесткий диск. СУБД на каждой рабочей станции посылает запросы файловому серверу по всем необходимым ей данным, которые хранятся на диске файл-сервера. Такой подход характеризуется значительным сетевым трафиком, что может привести к снижению производительности всей системы.
Недостатки файл-серверной архитектуры: большой объем сетевого трафика; на каждой рабочей станции должна находиться полная копия СУБД; управление параллельностью, восстановлением и целостностью усложняется, т.к. доступ к одним и тем же файлам могут осуществлять сразу несколько экземпляров СУБД.
3. Технология «клиент-сервер»
«Клиент/сервер» означает такой способ взаимодействия программных компонентов, при котором они образуют единую систему. Существует некий клиентский процесс, требующий определенных ресурсов, а также серверный процесс, который эти ресурсы предоставляет.
В контексте БД клиент управляет пользовательским интерфейсом и логикой приложения, действуя как сложная рабочая станция, на которой выполняются приложения БД. Клиент принимает от пользователя запрос, проверяет синтаксис и генерирует запрос к БД. Затем он передает сообщение серверу, ожидает поступления ответа и форматирует полученные данные для представления их пользователю. Сервер принимает и обрабатывает запросы к БД, а затем передает полученные результаты обратно клиенту.
Преимущества от использования данной технологии: 1) более широкий доступ к существующим БД; 2) повышение общей производительности системы (из-за нахождения клиентов и сервера на разных компьютерах их процессоры способны выполнять приложения параллельно); 3) снижение стоимости аппаратного обеспечения (мощный компьютер необходим только серверу для хранения и управления БД); 4) сокращение коммуникационных расходов (приложения выполняют часть операций на клиентских машинах и посылают через сеть только запросы к БД); 5) повышение уровня непротиворечивости данных (сервер может самостоятельно управлять проверкой целостности данных, каждому приложению не придется выполнять собственную проверку); 6) данная архитектура естественно отображается на архитектуру открытых систем.
Двухуровневая архитектура «клиент/сервер» может быть расширена до трехуровневой, при которой функциональная часть прежнего, толстого (интеллектуального) клиента разделяется на две части. В трехуровневой архитектуре тонкий (неинтеллектуальный) клиент на рабочей станции управляет только пользовательским интерфейсом, тогда как средний уровень обработки данных управляет всей остальной логикой приложения. Третий уровень – сервер БД.
