Теория проектирования удаленных баз данных

Раздел 1. ТЕОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УДАЛЕННЫХ БАЗ ДАННЫХ

Тема 1.1. Архитектуры удаленных баз данных

1.1.1 Основные понятия

Аббревиатура ЛВС (она же LAN - Local Area Network) расшифровывается как локальная вычислительная сеть. Первые сети появились в 50 годы. Бурное развитие началось с появлением ПК (персонального компьютера).

Локальная вычислительная сеть - это группа компьютеров, которые соединены между собой при помощи специальной аппаратуры, обеспечивающей обмен данными. Компьютеры могут соединяться друг с другом непосредственно либо через узлы связи. Внутри здания или в пределах небольшой территории ЛВС позволяет соединить между собой группу ПК для совместного использования информации.

ЛВС предоставляет пользователям возможность разделять ресурсы компьютера и информацию, находясь далеко друг от друга, они могут совместно работать над проектами и задачами, которые требуют тесной координации и взаимодействия. К тому же, даже если компьютерная сеть выйдет из строя, вы все же сможете продолжить работу на вашем ПК. Ниже перечислены семь задач, которые решаются с помощью ПК, работающего в составе ЛВС, и которые достаточно трудно решить с помощью отдельного ПК.

Разделение файлов. ЛВС позволяет многим пользователям одновременно работать с одним файлом, хранящимся на центральном файл-сервере. К примеру, в офисе адвоката может иметься набор документов, к которому необходим одновременный доступ нескольких секретарей.

Передача файлов. ЛВС позволяет быстро копировать файлы любого размера с одной машины на другую без использования дискет.

Доступ к информации и файлам. ЛВС позволяет запускать прикладные программы с любой из рабочих станций, где бы она ни была расположена.

Разделение прикладных программ. ЛВС позволяет двум пользователям использовать одну и ту же копию программы, например, текстового процессора MS Word. При этом, конечно, два пользователя не могут одновременно редактировать один и тот же документ.

Одновременный ввод данных в прикладные программы. Сетевые прикладные программы позволяют нескольким пользователям одновременно вводить данные, необходимые для работы этих программ. Например, вести записи в бухгалтерской книге так, что они не будут мешать друг другу. Однако только специальные сетевые версии программ позволяют одновременный ввод информации. Обычные компьютерные программы позволяют работать с набором файлов только одному пользователю.

Разделение принтера. ЛВС позволяет нескольким пользователям на различных рабочих станциях совместно использовать один или несколько дорогостоящих лазерных принтеров.

Электронная почта и Интернет. Вы можете использовать ЛВС как почтовую службу и рассылать служебные записки, доклады, сообщения другим пользователям. Телефон, конечно, быстрее и более удобен, но электронная почта передаст ваше сообщение даже в том случае, если в данный момент абонент отсутствует на своем рабочем месте, и для этого ей не требуется бумаги.

Основное назначение любой компьютерной сети - предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям. С этой точки зрения локальную вычислительную сеть можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций.

Сервер - компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, доступ к всемирной сети Интернет, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер - источник ресурсов сети.

Рабочая станция - персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (Windows, Unix, MAC OS и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.

Клиент - Рабочая станция для одного пользователя, обеспечивающая режим регистрации и др. необходимые на его рабочем месте функции вычисления, коммуникацию, доступ к базам данных и др.

Обработка Клиент - Сервер - среда, в которой обработка приложений распределена между клиентом и сервером. Нередко в обработке участвуют машины разных типов, причем клиент и сервер общаются между собой с помощью фиксированного множества стандартных протоколов обмена и процедур обращения к удаленным платформам.

Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

ь зависимость эффективности работы сети от количества станций;

ь сложность управления сетью;

ь сложность обеспечения защиты информации;

ь трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.

Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер.

Достоинства сети с выделенным сервером:

ь надежная система защиты информации;

ь высокое быстродействие;

ь отсутствие ограничений на число рабочих станций;

ь простота управления по сравнению с одноранговыми сетями,

Недостатки сети:

ь высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

ь зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

ь меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

ь В подавляющем большинстве случаев локальная сеть используется для коллективного доступа к базам данных.

1.1.2 Основные тенденции развития средств удаленного управления

Общие положения. Удаленный доступ -- очень широкое понятие, которое включает в себя различные типы и варианты взаимодействия компьютеров, сетей и приложений. Существует огромное количество схем взаимодействия, которые можно назвать удаленным доступом, но их объединяет использование глобальных каналов или глобальных сетей при взаимодействии. Кроме того, для удаленного доступа, как правило, характерна несимметричность взаимодействия, то есть с одной стороны имеется центральная крупная сеть или центральный компьютер, а с другой -- отдельный удаленный терминал, компьютер или небольшая сеть, которые должны получить доступ к информационным ресурсам центральной сети. За последние год-два количество предприятий, имеющих территориально распределенные корпоративные сети, значительно возросло.

Поэтому для современных средств удаленного доступа очень важны хорошая масштабируемость и поддержка большого количества удаленных клиентов.

Отличия между удаленным доступом и удаленным управлением

Существует два типа удаленных вычислений; вы должны выбрать то, что более подходит к вашим требованиям.

Удаленное управление

ПО удаленного управления используется уже несколько лет. Начиная с небольших пакетов, типа PCAnywhere, и заканчивая большими приложениями масштаба предприятия, как SMS. Оно дает пользователям или администратору возможность управлять удаленной машиной и выполнять разнообразные функции. При использовании удаленного управления, от удаленной машины на локальную машину посылаются коды нажатых клавиш. Локальная машина посылает на удаленную изменения экрана. Обработка и передача файлов, как правило, делаются на локальной машине. На рисунке 1.4 показана схема сеанса удаленного управления:

Преимущества удаленного управления

ПО удаленного управления стало очень популярным. Используя централизованные инструменты, персонал службы поддержки может решать проблемы, возникающие на удаленном компьютере. Это улучшает поддержку пользователей. Кроме того, администратор может собирать информацию с большого числа машин и вести записи о их конфигурации и установленном программном обеспечении. Это помогает следить за использованием лицензий.

Удаленное управление может использоваться и как средство дистанционного обучения. Администратор может работать за другим ПК, подключенным к ПК пользователя, видеть экран пользователя, и помогать пользователю освоить программу в режиме демонстрации.

Программы удаленного управления, как правило, предусматривают защиту. В компаниях, хранящих важную информацию, часто запрещается хранить на своих ПК секретную информацию, чтобы удаленные пользователи не могли получить к ней доступ. При удаленном доступе администратор может ограничить пользователя в загрузке информации на свой домашний ПК.

Недостатки удаленного управления

Программы удаленного управления имеют ряд ограничений. Большинство пакетов ограничены разрешением экрана, которое они могут воспроизвести. Клиенты Terminal Services поддерживают максимум 256 цветов. Кроме того, программы, использующие графику, сильно загружают каналы связи и могут свести на нет все преимущества удаленного управления. Citrix MetaFrame недавно выпустила Feature Release 1, дополнительный пакет для MetaFrame 1.8, который позволяет пользователям использовать 24-битный цвет.

Клиент Citrix может масштабировать графику сессии в зависимости от пропускной способности канала связи. Чем больше разрешение, тем больше загружается канал. Из-за этого некоторые программы, например, системы автоматизированного проектирования, не подходят для использования с Terminal Services или MetaFrame. Однако, приложения Windows Office - такие как Word и Excel, - идеально подходят для сеансов удаленного доступа.

Feature Release 1 доступен для обладателей Subscription Advantage. Он включает Service Pack 2 for MetaFrame 1.8, а также набор новых возможностей, таких как поддержка нескольких мониторов, большая глубина цвета, SecureICA.

Еще одна потенциальная опасность удаленного управления состоит в том, что возникает опасность несанкционированного доступа в сеть. Если некто за пределами сети получает доступ к локальному ПК, он может выполнять на нем любые команды, как если бы он находился в локальной сети. Поэтому многие администраторы предпочитают не оставлять постоянно включенными компьютеры с установленными на них программами удаленного доступа, и тщательно настраивают механизмы аутентификации и ограничения прав пользователей.

Последний недостаток удаленного управления состоит в том, что скорость передачи файлов между локальным и удаленным ПК ограничена скоростью соединения. Большинство пользователей используют обычную телефонную сеть, позволяющую скорость максимум 56Кbps. Хотя MetaFrame неплохо работает и на модемном соединении 28.8 Kbps, рекомендуются высокоскоростные соединения типа ADSL или кабельные модемы.

Удаленный узел

Удаленный ПК, оборудованный модемом или сетевой платой, выполняет соединение через глобальную сеть к локальному серверу. Этот удаленный ПК теперь рассматривается как локальный узел сети, способный получать доступ к сетевым ресурсам, например, к другим ПК. Сервер отвечает за предоставление всей сетевой информации, за передачу файлов, и даже за некоторые приложения на удаленном узле.

Удаленный узел отвечает за обработку, выполнение, изменение информации, с которой он работает. Все это выполняется с той скоростью, с которой может работать клиент.

Из-за этих ограничений вычисления на удаленном узле предъявляют высокие требования к пропускной способности канала связи. Это следует учитывать при проектировании. Как видно на рисунке, между клиентом на локальном ПК и клиентом удаленного узла есть небольшое различие. Сервер будет одинаково обрабатывать запросы от любой машины. Но если локальный клиент запрашивает 2Мб данных, сервер передаст их по локальной сети. Для удаленного клиента, по каналу 56К эта передача займет около 6 минут. Кроме того, после внесения изменений клиент должен отправить эти 2Мб обратно.

Зачем использовать удаленный доступ?

Почему же компании предпочитают использовать удаленный доступ, а не удаленное управление, несмотря на все эти проблемы, вытекающие из скорости соединения? Для начинающих удаленный доступ проще настроить. Все, что требуется - это способ подключиться к серверу. Для этого обычно используется RAS или соединение через Интернет.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8