Информационные системы, созданные на основе классической клиент-серверной архитектуры, называются двухзвенными системами или системами с «толстым» клиентом. Они состоят из сервера баз данных, содержащего сгенерированные таблицы и другие объекты БД, реализующие бизнес-правила, и одного или нескольких клиентских приложений, предоставляющих интерфейс пользователя и производящих проверку допустимости и обработку данных согласно содержащимся в них алгоритмам (рис. 3.1).

Если приходится иметь дело с несколькими СУБД, то наиболее существенным является общий интерфейс доступа к данным. Наличие такого интерфейса позволяет использовать стандартные инструментальные средства и существенно упрощает процесс разработки приложения. К наиболее популярным интерфейсам относятся ODBC, OLE DB и ActiveX Data Object (ADO). В клиентских приложениях для доступа к источникам данных используются вызовы функций прикладных программных интерфейсов клиентских частей соответствующих серверных СУБД.

Рис. 3.1. Структура 2-уровневой системы

В системах с так называемым «тонким» клиентом на клиентском компьютере отсутствует клиентская часть серверной СУБД. В этом случае функциональность, связанная с доступом к данным (а нередко и какие-либо иные функции), возлагается на другое приложение, называемое обычно сервером приложений, и являющееся клиентом серверной СУБД. В свою очередь, клиентские приложения обращаются не непосредственно к серверной СУБД, а к серверу приложений, являющемуся для них источником данных. Таким образом, сервер приложений является средним звеном в цепи «тонкий клиент - сервер приложений - сервер баз данных» (рис. 3.2) и, соответственно, относится к классу программных продуктов middleware.

Рис. 3.2. Клиент «утончается» за счет сервера приложений

В настоящее время промежуточное ПО (middleware) относится к любому программному компоненту, который располагается между пользовательскими приложениями на персональных (клиентских) компьютерах и реляционной СУБД или унаследованной системой, непосредственно управляющими необходимыми данными.

Направление объектно-ориентированных БД соединило в себе реляционные СУБД и развивающиеся языки программирования с абстрактными типами данных и объектно-ориентированными языками программирования (табл. 3.1). Любая сущность реального мира в объектно-ориентированных языках и системах моделируется в виде объекта. Любой объект, например Сотрудник, при создании получает уникальный идентификатор, который связан с ним все время его существования и не меняется при изменении состояния объекта.

Каждый объект имеет состояние и поведение. Состояние объекта - набор значений его атрибутов. Поведение объекта - набор методов (программный код), оперирующих над состоянием объекта. Значение атрибута объекта - это тоже некоторый объект или множество объектов. Состояние и поведение объекта инкапсулированы в объекте; взаимодействие объектов производится на основе передачи сообщений и выполнении соответствующих методов.

Множество объектов с одним и тем же набором атрибутов и методов образует класс объектов. Объект должен принадлежать только одному классу (если не учитывать возможности наследования).

Допускается порождение нового класса на основе уже существующего класса - наследование. В этом случае новый класс, называемый подклассом существующего класса (суперкласса), наследует все атрибуты и методы суперкласса. В подклассе, кроме того, могут быть определены дополнительные атрибуты и методы.

Основные трудности объектно-ориентированного моделирования данных проистекают из того, что такого развитого математического аппарата, на который могла бы опираться общая объектно-ориентированная модель данных, не существует.

3.3 Краткая характеристика корпоративных (промышленных) СУБД

3.3.1 DB2 Universal Database

Универсальный сервер баз данных DB2 Universal Database (www. ibm.com) - это масштабируемая объектно-реляционная система управления базами данных с интегрированной поддержкой мультимедиа и Web, работающая под управлением OS/2, Windows NT, различных версиях UNIX, на однопроцессорных и многопроцессорных симметричных системах.

DB2 базируется на нескольких ключевых современных технологиях:

- поддержка сложных объекто-ориентированных и мультимедийных типов данных;

- обеспечение доступа к данным через Интернет;

- сложные преобразования и анализ данных вместе с обеспечением высокой надежности, производительности и масштабируемости. Поддержка сложных типов данных, таких как изображения, видео, аудио и текст, полностью интегрирована с базой данных с помощью определяемых пользователем функций и типов данных. Она включает в себя мощные функции контекстно-зависимого поиска, а также встроенные функции для поддержки систем аналитической обработки в реальном времени (OLAP - On-Line Analytical Processing).

DB2 поддерживает большое количество национальных языков, в том числе для русского языка поддерживаются несколько кодовых страниц.

Таблица 3.1. Общие сведения о реляционных и объектных базах данных

3.3.2 Centura SQLBase 7.5

Это сравнительно компактная по объему занимаемых ресурсов СУБД, используемая для создания бизнес-систем, в том числе ориентированных на Web-технологии. Сервер БД SQLBase (www.centura.conn) совместно с информационными системами и/или Web-приложениями позволяет создавать надежные и гибкие системы обработки данных, не требующие сложного администрирования и способные удовлетворить большинство потребностей разработчиков и пользователей.

Centura SQLBase 7.5 имеет все необходимые средства для администрирования и проектирования БД, эффективного взаимодействия с прикладными программами.

Для обеспечения работы в сети SQLBase поддерживает все общепринятые коммуникационные протоколы, например, TCP/IP, IPX/SPX, NetBios, и хранимые процедуры. Для доступа к данным SQLBase может использоваться любое средство, которое поддерживает ODBC.

SQLBase 7.5 поставляется в 3 вариантах: Standard, SafeGarde и SafeGarde Max.

3.3.3 Oracle9i

База данных Oracle9i (www.oracle.ru) нацелена на недавно сложившийся рынок Интернет-приложений. Она обладает возможностями кластеризации, мощными и экономичными средствами безопасности, исключает потери данных и позволяет интерактивно

обмениваться информацией. Oracle9i Database удовлетворит все потребности вашего электронного бизнеса в Интернете.

Модуль Oracle Real Application Clusters обеспечивает масштабируемость, не зависит от используемых компонентов и позволяет масштабировать вашу систему своими силами.

Oracle9i позволяет организовать непрерывный доступ к данным, практически исключая запланированные и аварийные задержки. Встроенные в Oracle°i средства управления системами позволяют контролировать все жизненно важные компоненты, занятые в процессах электронного бизнеса.

Модуль Oracle9i Data Warehouses обслуживает больше пользователей и анализирует оперативные данные быстрее, чем раньше. Модуль Oracle9i Dynamic Services - это открытая система с программным доступом, централизованным управлением и средствами организации многоканальных служб Интернета.

В Oracle9i улучшена встроенная поддержка языков Java и XML.

3.3.4 Oracle8i Server

В состав предварительно настроенного и сконфигурированного сервера Огасlе8і, называемого также Oracle8i Standart Edition, входит интегрированный набор простых в использовании средств управления, тиражирования, репликации и работы в Web. Средства репликации и доступа к распределенным данным позволяют пользователям распределять реляционные данные между приложениями и серверами и совместно использовать их.

Интегрированное графическое средство Oracle Enterprise Manager (рис. 3.3) дает администраторам возможность выполнять задачи комплексного управления, используя операции типа «укажи и нажми». Сервер Oracle8i предоставляет пользователям новый уровень распределенных вычислений для рабочих групп. Системы клиент-сервер и «тонкий клиент» обладают самой высокой степенью распределенности.

Oracle8i обеспечивает единую систему управления базами данных, которая способна удовлетворить требованиям, предъявляемым новыми типами данных сейчас и в последующие годы. С помощью продукта Oracle interMedia Oracle8i может управлять текстами, изображениями, аудио и видео данными, привязкой данных к картам и схемам с той же степенью интеллектуальности, масштабируемости, защищенности и целостности, что и для структурированных данных.

3.3.5 Borland InterBase

Этот SQL-сервер баз данных (www.borland.ru) объединяет простоту использования, низкие затраты на сопровождение и мощность систем корпоративного уровня. Сервер InterBase реализует архитектуру множественных поколений записей (MGA - Multi-Generational Architecture). Механизм MGA в InterBase хорошо работает при оперативной обработке коротких транзакций (OLTP - On-Line Transaction Processing) и обеспечивает своевременные, устойчиво воспроизводимые результаты для каждого запроса без специального программирования. В результате достигается максимальная пропускная способность для всех пользовательских транзакций.

К MGA сервер InterBase добавляет многопотоковую архитектуру, улучшая производительность и оптимизируя использование системных ресурсов, особенно при большом числе пользователей. Многопотоковая архитектура обеспечивает разделяемый кэш данных, сокращая число дисковых операций ввода-вывода для каждого запроса в приложении. Привлекательные свойства Java - простота, надежность, переносимость и гибкость - также характерны и для InterBase. Приложения на Java получают доступ к InterBase через драйвер JDBC InterClient.

InterBase придерживается строгого соответствия индустриальным стандартам для клиент-серверных сред, таким как ANSI/SQL, Java, UNICODE и XDR (External Data Representation - внешнее представление данных). При этом обеспечивается работа под управлением Windows 2000 (с Service Pack 1), NT 4.0 (с Service Pack 6), ME, 98, Red Hat 6.2, 7, Mandrake 7.2, SuSE 7.0, TurboLinux 6.0, Solaris 2.6, 7.

3.3.6 Microsoft SQL Server 2000

В сервер SQL Server 2000 (www.microsott.conn) включен поддержка языка XML и протокола HTTP, средства повышения быстродействия и доступности, позволяющие распределить нагрузку и обеспечить бесперебойную работу, функции для улучшения управления и настройки, снижающие совокупную стоимость владения (рис. 3.4). Кроме того, SQL Server 2000 полностью использует все возможности Windows, включая поддержку до 32 процессоров.

К основным возможностям SQL Server 2000 относятся:

- доступ по протоколу HTTP, который поддерживает отправку SQL-запросов к БД с применением Интернет-адресов;

- полнотекстовый поиск позволяет выполнять поиск в тексте БД, а также в документах Word, таблицах Excel, PDF-файлах, что является критически важным для Web-применения;

- Microsoft English Query является средством формирования запросов на естественном (английском) языке, применяемым в клиентских приложениях и при работе через Интернет;

- интегрированное средство выявления закономерностей применяется, чтобы отбирать важную, но не обязательно очевидную, бизнес-информацию из больших наборов данных. Оно является компонентом средства Business Internet Analytics, обеспечивающего сбор, хранение, управление и анализ потока данных о действиях пользователей при посещении ими Web-сайта;

- связанные базы данных OLAP - это, в первую очередь, кубы OLAP, применяемые для реализации новых возможностей анализа данных; они позволяют повысить ценность данных за счет предоставления возможностей анализа OLAP через Web;

- сервер Commerce Server и средство Business Internet Analytics используются для анализа работы пользователей на Web-узле по зарегистрированным данным о Web-трафике;

- распределенные разделенные представления (Distributed Partitioned Views) обеспечивают неограниченную масштабируемость для приложений электронной коммерции;

- выполняемая без перехода в автономный режим параллельная проверка DBCC (Database Consistency Check - проверка совместимости БД) обеспечивает целостность данных;

- усовершенствованная архивация базы данных основана на копировании только того, что изменилось с момента последней архивации (самый быстрый способ резервного копирования);

- архивация с созданием «мгновенных снимков» производится в системах с зеркалированием без прерывания работы;

- интегрированные службы анализа служат основой для обработки OLAP;

- динамические автоматическое управление и настройка экономят время при установке и настройке;

- мастер копирования баз данных позволяет администраторам легко перемещать и копировать базы данных без перехода в автономный режим;

- диспетчер SQL Server Enterprise Manager обладает новыми возможностями, включая усовершенствованные средства разработки схем, интеграцию репозитариев, интерактивный анализ и отладку запросов;

- службы преобразования данных предоставляют интегрированные, удобные в использовании и быстродействующие средства извлечения, изменения, преобразования и загрузки данных;

- поддержка многих языков позволяет «на лету» менять язык пользовательского интерфейса.

3.3.7 Cache 5

Это постреляционная промышленная СУБД от компании InterSystems (www.intersystems.com), интегрированная с технологией разработки Web-приложений - Cache Server Pages. Она имеет единую архитектуру данных и поддерживает объектно-ориентированные технологии. Cache поддерживает следующие ОС: все версии Windows и Linux, основные реализации Unix и Open VMS.

Данные в Cache хранятся под управлением многомерного сервера данных (рис. 3.5). В ее основе лежит транзакционная многомерная модель данных (ТММД), которая позволяет хранить и представлять данные так, как они чаще всего используются. ТММД позволяет избежать проблем, присущих реляционным СУБД, оптимизируя данные на уровне хранения.

В Cache реализована концепция единой архитектуры данных. К одним и тем же данным, хранящимся под управлением многомерного сервера данных Cache, существует 3 способа доступа:

- прямой;

- объектный;

- реляционный.

Прямой доступ к данным обеспечивает максимальную производительность и полный контроль со стороны программиста. Реляционный доступ - Cache SQL обеспечивает максимальную производительность реляционных приложений с использованием встроенного SQL. В Cache реализована и объектная модель. Для реализации бизнес-логики БД в Cache используется Cache Object Script - полнофункциональный язык, который имеет все необходимые механизмы для работы с данными независимо от способа доступа.

Разработчик может реализовывать приложения клиент-сервер, используя практически все средства разработки. При этом он может использовать специальные интерфейсы для прямого и объектного доступа, а стандартные (ODBC, JDBC) - для реляционного. В Cache реализована полноценная поддержка XML. Полная поддержка объектной модели позволяет автоматически трансформировать сложные XML-документы в классы объектов Cache.

3.3.8 Sybase

Компания Sybase (www.sybase.ru) разработала базы данных, оптимизированные под требования и нужды различных бизнесов:

- Adaptive Server Enterprise;

- Adaptive Server Anywhere;

- Adaptive Server IQ.

Сервер баз данных Sybase Adaptive Server IQ специально разработан для высокоскоростного анализа данных. Благодаря использованию технологии обработки запросов, уникальных способов

индексирования и алгоритмов, оптимизирующих производительность, удалось увеличить скорость выполнения произвольных запросов и поддерживать производительность, несмотря на увеличение числа пользователей и на изменение типов запросов в зависимости от потребностей бизнеса.

Sybase Adaptive Server IQ Multiplex использует особый, ориентированный на столбцы, метод хранения данных. Такой подход в сочетании с новыми индексными технологиями, преодолевающими ограничения традиционных индексов, значительно ускоряет процесс выполнения запросов и снижает требования к объему дискового пространства. Скорость загрузки с полной индексацией составляет до 40 Гбайт/час.

Sybase Adaptive Server Enterprise (ASE) 12.5 разработан как для создания и поддержки традиционных OLTP- и распределенных приложений, так и для развития интернет/интранет систем. Это готовая к использованию в портальных и Интернет-решениях система, которая содержит множество новых возможностей и усовершенствований.

Adaptive Server Anywhere (ASA) 6.0 - это новая расширенная и оптимизированная версия Sybase SQL Anywhere. Отличительными чертами этой СУБД являются невысокие требования к ресурсам (можно начинать работать, когда в машине всего 2 Мбайт оперативной памяти), поддержка различных аппаратных платформ и операционных систем (Windows 3.11/95/98/NT/CE, Novell NetWare и всех основных версий UNIX), невысокая цена.

Сферы применения ASA - прежде всего те приложения, в которых традиционно использовались настольные БД: расчет зарплаты, складской учет, учет персонала и др. ASA может использоваться в качестве удаленной БД или настольной системы, а также как расширение существующей информационной системы предприятия. При этом она полностью поддерживает возможности SQL-сервера, а входящий в состав поставки SQL Remote - метод передачи выполненных транзакций от одной СУБД к другой - позволяет создавать распределенные приложения.

Другой метод тиражирования данных - использование Replication Server, также поддерживаемого в ASA с помощью Replication Agent. С его помощью можно осуществлять практически мгновенную синхронизацию данных, создавать систему «горячего» резервирования, тиражировать данные в разнородные БД.

ASA поддерживает два стандарта - Transact-SQL и Watcom SQL (включая SQL в стандарте ANSI 92). При этом Transact-SQL совместим с языком SQL СУБД Sybase Adaptive Server Enterprise, обладающей еще

более высокими возможностями в аспекте масштабируемости и производительности.

В ASA 6.0 улучшен оптимизатор запросов. Теперь имеется возможность кэширования повторно вызываемых запросов. Кроме того, можно получить план запроса для оценки оптимизации и корректировки.

3.3.9 MySQL

Набирающий популярность SQL-сервер - mySQL (www.mysgl.com) -это компактный многопоточный сервер баз данных, который характеризуется большой скоростью, устойчивостью и легкостью в использовании. mySQL является эффективным решением для малых и средних приложений. Наиболее полно возможности сервера проявляются на Unix-серверах, где есть поддержка многопоточности, что дает значительный прирост производительности.

mySQL-сервер является бесплатным для некоммерческого использования. Иначе необходимо приобретение лицензии, стоимость которой составляет не более 200 долларов.

Этот SQL-сервер поддерживает язык запросов SQL в стандарте ANSI 92 и, кроме этого, имеет множество расширений к этому стандарту. Возможно, mySQL самый быстрый сервер из существующих, но для достижения этого разработчикам пришлось пожертвовать некоторыми требованиями к реляционным СУБД. Так в mySQL отсутствуют поддержка вложенных запросов, не реализована поддержка транзакций и внешних ключей, а это приводит к тому, что в разработанных приложениях при переходе на эту СУБД могут оказаться неработоспособными некоторые функции бизнес-логики или получение каких-то отчетов.

3.3.10 PostgreSQL

Это бесплатный и вместе с тем достаточно мощный SQL-сервер (www.postaresgl.com), который включен в состав многих современных дистрибутивов Linux. Этот сервер баз данных относится к объектно-реляционным базам данных.

Последняя версия PostgreSQL полностью совместима с начальным уровнем SQL ANSI 92, она поддерживает большинство SQL-конструкций, включая транзакции, подзапросы, а также типы и функции, определяемые пользователем. PostgreSQL - первая из некоммерческих баз данных, которая может поддерживать «экзотические» типы данных и модели анализа, такие, как, например, вывод геометрических данных в трех измерениях.

Вывод

В процессе выполнения курсовой работы мы изучили и обобщили полученные знания по СУБД (системе управления базами данных).

Мы выяснили, что именно СУБД решают множество проблем, которые не покрываются возможностями систем управления файлами. Среди этих проблем:

- поддержание логически согласованного набора файлов;

- обеспечение языка манипулирования данными;

- восстановление информации после разного рода сбоев;

- реально параллельная работа нескольких пользователей.

Страницы: 1, 2, 3